כאן אנו מתארים שיטת ניטור לא פולשנית הכוללת לוציפראז וביטוי חלבון פלואורסצנטי ירוק בקווים שונים של תאי סרטן השד. פרוטוקול זה מספק טכניקה לניטור היווצרות גידולים והתיישבות גרורתית בזמן אמת בעכברים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן אנו מתארים שיטת ניטור לא פולשנית הכוללת לוציפראז וביטוי חלבון פלואורסצנטי ירוק בקווים שונים של תאי סרטן השד. פרוטוקול זה מספק טכניקה לניטור היווצרות גידולים והתיישבות גרורתית בזמן אמת בעכברים.
סרטן השד הוא ממאירות הטרוגנית תכופה והגורם השני המוביל לתמותה אצל נשים, בעיקר עקב גרורות איברים מרוחקות. מספר מודלים של בעלי חיים נוצרו, כולל מודלים של עכברים אורתוטופיים הנמצאים בשימוש נרחב, שבהם מוזרקים תאים סרטניים לתוך כרית השומן של החלב. עם זאת, מודלים אלה אינם יכולים לסייע במעקב אחר קינטיקה של גדילת גידולים והתיישבות גרורתית. כלים חדשניים לניטור תאים סרטניים בזמן אמת בעכברים יקדמו באופן משמעותי את ההבנה של הביולוגיה של הגידול.
כאן נוצרו קווי תאי סרטן השד המבטאים ביציבות לוציפראז וחלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP). באופן ספציפי, טכניקה זו מכילה שני שלבים רציפים היזומים על ידי מדידת פעילות הלוציפראז במבחנה ולאחר מכן השתלת התאים הסרטניים לתוך כריות שומן יונקים של עכברי כשל חיסוני משולב (NOD-SCID) שאינם סוכרתיים חמורים. לאחר ההזרקה, הן צמיחת הגידול והן ההתיישבות הגרורתית מנוטרות בזמן אמת על ידי מערכת ההדמיה הביו-לומינסנציה הלא פולשנית. לאחר מכן, הכימות של גרורות המבטאות GFP בריאות ייבדק על ידי מיקרוסקופיה פלואורסצנטית כדי לאמת את תוצאות הביולומינסנציה שנצפו. מערכת מתוחכמת זו המשלבת לוציפראז וכלי גילוי מבוססי פלואורסצנציה מעריכה גרורות סרטניות in vivo, שיש לה פוטנציאל גדול לשימוש בטיפולים בסרטן השד ובניהול מחלות.
סרטן השד הוא סוגים שכיחים של סרטן ברחבי העולם, עם כ -250,000 מקרים חדשים מאובחנים מדי שנה בארצות הברית1. למרות ההיארעות הגבוהה שלה, קבוצה חדשה של תרופות נגד סרטן שיפרה באופן משמעותי את התוצאות של חולות סרטן השד2. עם זאת, טיפולים אלה עדיין אינם מספיקים, שכן חולים רבים חווים הישנות מחלות והתפשטות גרורתית לאיברים חיוניים2, שהיא הגורם העיקרי לתחלואה ולתמותה של המטופלים. לכן, אחד האתגרים המרכזיים בחקר סרטן השד הוא זיהוי המנגנונים המולקולריים המווסתים את היווצרותן של גרורות דיסטליות כדי לפתח אמצעים חדשים לעיכוב התפתחותן.
גרורות סרטניות הן תהליך דינמי שבו תאים מתנתקים מהגידול הראשוני ופולשים לרקמות שכנות דרך זרימת הדם. לפיכך, מודלים של בעלי חיים שבהם התאים עוברים מפל גרורתי דומה יכולים להקל על זיהוי המנגנונים השולטים בתהליך זה 3,4. בנוסף, מודלים אלה של in vivo חיוניים לפיתוח חומרים טיפוליים לסרטן השד 5,6. עם זאת, מודלים אורתוטופיים אלה אינם יכולים להצביע על קינטיקה של גדילת הגידול בפועל מכיוון שההשפעה נקבעת רק עם סיום הלימודים. לכן, הקמנו כלי מבוסס לוציפראז כדי לזהות התפתחות גידולים והתיישבות גרורתית בזמן אמת. בנוסף, תאים אלה מבטאים GFP כדי לזהות את המושבות הגרורות. גישה זו היא פשוטה יחסית ואינה כרוכה בהליכים פולשניים3. לפיכך, שילוב של לוציפראז וזיהוי פלואורסצנציה הוא אסטרטגיה מועילה לקידום המחקרים הפרה-קליניים של טיפולים בסרטן השד וניהול מחלות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בעכברים בוצעו במסגרת הפרוטוקול המוסדי לטיפול בבעלי חיים ולשימוש בבעלי חיים של האוניברסיטה העברית MD-21-16429-5. בנוסף, האוניברסיטה העברית מוסמכת על ידי האגודה להערכה והסמכה של טיפול בחיות מעבדה (AAALAC).
1. תחזוקת קו סלולרי
הערה: קווי תאי סרטן השד האנושיים (MCF-7, MDA-MB-468 ו- MDA-MB-231) שימשו בפרוטוקול זה.
2. הכנת וירוסים
3. יצירת תאים המבטאים ביציבות GFP ולוציפראז ("תאי GFP + Luc+ ")
4. אימות פעילות במבחנה לוציפראז
5. הזרקת עכברים עם תאי GFP+ Luc+
6. מדידת רמות הלוציפראז בעכברי GFP+ Luc+
7. רכישת תמונת ex vivo באמצעות ביולומינסנציה ופלואורסצנציה
8. ניתוח נתוני ביולומינסנציה
9. מדידת השטף הכולל
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יצרנו קווי תאים של סרטן השד (MDA-MB-231, MCF-7 ו-MDA-MB-468) המבטאים וקטורים של GFP ולוציפראז. באופן ספציפי, זה הושג על ידי זיהום רציף. ראשית, קווי תאי סרטן השד היו נגועים בווקטור לנטי-וירוס המבטא GFP פלואורסצנטי. התאים החיוביים ל-GFP (GFP+) מוינו יומיים לאחר ההדבקה (איור 1A,B) ונדבקו בווקטור pLX304 לוציפראז-V5. לאחר מכן, בלסטיקידין שימש לבחירת לוציפראז כדי ליצור את התאים המצוינים (GFP+, Luc+). כדי לאמת את פעילות לוציפראז במבחנה, הדג...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניסויים בבעלי חיים הם חובה לחקר הסרטן 7,8,9, ואכן פותחו פרוטוקולים רבים 3,6,10,11,12,13,14. עם זאת, רוב המחקרים הללו קבעו את ההשפעה הביולוגית רק בסוף הניסויים, ולכן ההשפעה על קינטיקה של גדילת גידולי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים חשפו כי אין להם ניגודי עניינים.
אנו מודים לחברי מעבדת Y.D.S. ברצוננו להודות למכון וואהל לרפואה תרגומית במרכז הרפואי הדסה בירושלים על אספקת המתקן להדמיית בעלי חיים קטנים. מחקר זה נתמך על ידי פרס פיתוח קריירה מחקרית מטעם הקרן לחקר הסרטן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צינורות אפנדורף 1.7 מ"ל | Lifegene | LMCT1.7B-500 | |
| 10 ומיקרו; טיפים L | Lifegene | LRT10 | |
| 1000 ומיקרו; טיפים L | Lifegene | LRT1000 | |
| צינורות 15 מ"ל | Lifegene | LTB15-500 | |
| 200 ומיקרו; טיפים L | Lifegene | LRT200 | |
| 6 באר צלחת תרבית תאים | COSTAR | 3516 | |
| 96 באר צלחות שחור תחתון | בר נאור | BN30496 | |
| דלפקי תאים אוטומטיים | Thermofisher | A50298 | |
| BD FACSAria III סדרן | BD | ||
| BD מיקרולנס 3 מחטים 27 גרם (3/4 '') | BD | 302200 | |
| מזרקי BD פלסטיפק 1 מ"ל x 120 | BD | 303172 | |
| קורנינג 100 מ"מ x 20 מ"מ צלחת בסגנון | קורנינג | 430167 | |
| קורנינג 150 מ"מ x 20 מ"מ צלחת בסגנון | קורנינג | 430599 | |
| שקופיות תא ספירת תאים של רוזנת | תרמופישר | C10228 | |
| מדיום הנשר השונה של דולבקו (DMEM), גלוקוז גבוה, ללא גלוטמין | תעשיות ביולוגיות | 01-055-1A | |
| מיקרוסקופ ליקוי חמה 80i | ניקון | ||
| אפנדורף 5810 R | סיגמא אולדריץ' | EP5820740000 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | תעשיות ביולוגיות | 04-127-1A | |
| FUW GFP | מתנה ממעבדתו של ד"ר יוסי בוגנים (האוניברסיטה העברית בירושלים | ||
| )HEK293T | מוענק במעבדתו של ד"ר ליאור ניסים (האוניברסיטה העברית בירושלים) | ||
| איזופלורן, USP Terrell | Piramal | NDC 66794-01-25 | |
| IVIS Spectrum In Vivo Imaging System | Perkin Elmer | 124262 | |
| L-Glutamine Solution | תעשיות ביולוגיות | 03-020-1A | |
| תוכנת תמונה חיה | PerkinElmer | bioluminescence מדידה | |
| MCF-7 | ATCC | ATCC HTB-22 | |
| MDA-MB-231 | ATCC | ATCC HTB-26 | |
| MDA-MB-468 | ATCC | ATCC HTB-132 | |
| פיפטות פסטר | NORMAX | 2430-475 | |
| PBS | Hylabs | BP655/500D | |
| pCMV-dR8.2-dvpr | Addgene | #8455 | סופק על ידי דיוויד מ. סבטיני s lab (מכון ווייטהד, בוסטון, ארה"ב) |
| pCMV-VSV-G | Addgene | #8454 | סופק על ידי דיוויד מ. סבטיני' s lab (מכון ווייטהד, בוסטון, ארה"ב) |
| תמיסת פניצילין-סטרפטומיצין | תעשיות ביולוגיות | 03-031-1B | |
| צלחת פטרי 90 מ"מ (90x15) | מיני פלסט | 820-090-01-017 | |
| פיפטות 10 מ"ל | Lifegene | LG-GSP010010S | |
| פיפטות 25 מ"ל | Lifegene | LG-GSP010050S | |
| 5 מ"ל | Lifegene | LG-GSP010005S | |
| pLX304 Luciferase-V5 פיצוץ פלסמיד | Addgene | #98580 | |
| Polybrene | Sigma Aldrich | #107689 | |
| Prism 9 | GraphPad | ||
| Reagent Reservoirs | Bar Naor | BN20621STR200TC | |
| SMZ18 מיקרוסקופים סטריאו | ניקון | ||
| נתרן כלוריד | ביו-מעבדה | ||
| מסנני מזרק | 190359400 Lifegene | LG-FPV403030S | |
| Trypan Blue 0.5% תמיסה | תעשיות ביולוגיות | 03-102-1B | |
| טריפסין EDTA פתרון B (0.25%), EDTA (0.05%) | תעשיות ביולוגיות | 03-052-1a | |
| מסננים מונעי ואקום | SOFRA LIFE SCIENCE | SPE-22-500 | |
| Virusolve | חיטוי | ||
| VivoGlo Luciferin, In Vivo Grade | Promega | P1043 | |
| X-tremeGENE HP DNA Transfection Reagent | Sigma Aldrich | #6366236001 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.