פרוטוקול זה נועד להקים ולייעל שיטת LC-MS/MS לכימות יחסי של הצטברות וינקריסטין בתאי ALL ראשוניים בילדים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה נועד להקים ולייעל שיטת LC-MS/MS לכימות יחסי של הצטברות וינקריסטין בתאי ALL ראשוניים בילדים.
כימות וינקריסטין תוך-תאי (VCR) בתאי לוקמיה לימפובלסטית חריפה ראשונית (ALL) בילדים הוא חיוני להבנת ההבדלים הספציפיים בדגימה בקליטת תרופות ולתמיכה במחקרים ניסיוניים המשתמשים בחומר נדיר של מטופלים. כאן, אנו מציגים מיקרושיטה יעילה של LC-MS/MS, מותאמת במיוחד לתאי ראשוניים ALL שהושגו באמצעות קסנוגרפטים שמקורם במטופלים (PDX), תוך התמודדות עם אתגרים מרכזיים כמו זמינות מוגבלת של תאים, גודל תאים קטן וצורך בהתאוששות שחזורית לאחר שלבי שטיפה מרובים. בדיקות מסלול זמן שנעו בין 1 ל-5 שעות הראו שתקופת דגירה של 3 שעות מניבה את רמות ה-VCR התוך-תאי הגבוהות והעקביות ביותר, עם שונות נמוכה יותר בין השכפולים. אופטימיזציה של השיטה גם קבעה ששימוש ב-2.5 ×-106 תאים לכל תנאי משפר את החוסן האנליטי בהשוואה ל-1 ×-10תאים 6, שהראו פיזור גבוה יותר בניסויים חוזרים. שיפורים קריטיים נוספים כללו שימוש במתנול קר לשיפור יעילות המשקעים בחלבון ושילוב תקן פנימי לניטור ומזעור שונות פרוצדורלית. השיטה מאפשרת כימות רגיש ומדויק של וידאו תוך-תאי בטווחי ריכוז רלוונטיים, אם כי המינון הנמוך ביותר שנבדק (0.01 מיקרומון) לא היה ניתן לכימות לאחר דגירה של 3 שעות. בסך הכול, מיקרושיטה זו מספקת גישה מעשית, ניתנת לשחזור וניתנת להרחבה למדידת וידאו תוך-תאי בדגימות ראשוניות של ALL. העיצוב שלו תומך בניתוחים השוואתיים, אימות מודלים ex-vivo ויישומים מתודולוגיים עתידיים שמטרתם לשלב כימות תרופות תוך-תאיים בהערכות פרמקולוגיות רחבות יותר.
לוקמיה לימפובלסטית חריפה (ALL) מהווה כ-25% מכלל סוגי סרטן הילדים ונשארת הממאירה השכיחה ביותר בילדים 1,2. למרות שההתקדמות בטיפול שיפרה משמעותית את שיעורי ההישרדות, שכעת עוברים 90% – המורכבות הביולוגית של ALL ממשיכה להניע מאמצים לפתח כלים שמאפיינים טוב יותר את המחלה ברמההתאית 3.
אלקלואידים של וינקה, במיוחד וידאו, הם רכיבים מרכזיים בכל פרוטוקולי הטיפול4. מכיוון ש-VCR מפעיל את השפעותיו הציטוטוקסיות בתוך התא, הבנת קליטה והצטברות בתאי לוקמיה היא יסודית למחקרים העוסקים בתגובה לתרופות, פרמקודינמיקה והתנהגות תאית במערכות אקס ויבו. עם זאת, רוב הגישות הזמינות להערכת רמות תרופות תוך-תאיות מסתמכות על מדידות עקיפות או שיטות חצי-כמותיות, המגבילים את השחזוריות והרגישות 5,6,7.
במקביל, מחקרים רבים עדיין תלויות במידה רבה בקווי תאים של לוקמיה, שחסרים את ההטרוגניות הביולוגית והרלוונטיות הקלינית של תאים ראשוניים שמקורם במטופלים. דגימות ראשוניות מציבות לעיתים אתגרים כמו מספר תאים מוגבל, איכות דגימות משתנה, והצורך בטכניקות אנליטיות רגישות במיוחד המסוגלות לזהות תרכובות תוך-תאיות בעלות שכיח נמוך8.
ספקטרומטריית מסה טנדם בכרומטוגרפיה נוזלית (LC-MS/MS) מספקת את הספציפיות והרגישות הנדרשות לכימות מדויק של התרופות הכימותרפיות, אך פרוטוקולים סטנדרטיים למדידת VCR תוך-תאי ישירות בתאי לוקמיה ראשוניים נותרו נדירים. הקמת מיקרושיטות חזקות התואמות לחומר מוגבל למטופלים עשויה להקל על מגוון רחב של יישומים, כולל פרופילינג פרמקולוגי, הערכת אינטראקציות בין תרופות לתאים ומחקרים השוואתיים בין תת-סוגי מחלות או מצבים טיפוליים.
כאן בפרוטוקול זה, אנו מתארים את פיתוח ואופטימיזציה של מיקרו-שיטה לכימות אקס ויבו של וידאו תוך-תאי בתאי לוקמיה ראשוניים באמצעות LC-MS/MS. כדי להשיג חומר מספק לפיתוח שיטה, דגימות מטופלים הושתלו בעכברי NSG חסרי חיסון ליצירת מודלים PDX9. לאחר התרחבות in vivo , תאי לוקמיה אנושיים בודדו והוקפאו10. לאחר מכן, הם הופשרו, דגרו באמצעות וידאו, נשטפו, נערכו ונבדקו על ידי LC-MS/MS כדי לקבוע את רמות התרופות התוך-תאיות.
שיטה זו מציעה מספר יתרונות: היא דורשת מספר קטן של תאים (2.5 מיליון), רגישה ומהירה, ותואמת לדגימות ראשוניות רלוונטיות קלינית. מכיוון שהוא מודד ישירות את תכולת התרופות התוך-תאית, הוא מספק כלי כמותי אמין לחוקרים החוקרים קליטת תרופות, תגובות תאיות לכימותרפיה או שאלות פרמקולוגיות אחרות במלמאירויות המטולוגיות.
בסך הכול, פרוטוקול זה מרחיב את ערכת הכלים האנליטית הזמינה לחקר ALL בילדים וניתן להתאים בקלות לתרופות או סוגי דגימות אחרים, ותומך בחקירות עתידיות בביולוגיית לוקמיה, התנהגות תרופתית ופרמקולוגיה מדויקת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דגימות הלוקמיה ששימשו במחקר זה נאספו מבקבוקים ביו-מקוריים של מטופלים שטופלו ב-Centro Infantil Boldrini, שאפשרו להשתמש בתאים שלהם באמצעות טופס הסכמה מדעת. הפרויקט אושר על ידי ועדת האתיקה המוסדית (CAAE 34601120.7.0000.5376). הפרוטוקולים ליצירת PDX בבעלי חיים בוצעו בהתאם לתקנות ולהנחיות האתיות של ועדת האתיקה לבעלי חיים (Comissão de Ética no Uso de Animais) של מרכז אינפנטיל בולדריני (CEUA/Boldrini 0011-2020).
1. הכנת דגימות ודגירה לתרופות (יום 1)
2. עיבוד דגימות עבור LC-MS/MS (יום 2)
3. הגדרת ורכישת נתונים של LC-MS/MS
4. ניתוח נתונים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות כרומטוגרפיות מייצגות שהושגו לאחר בדיקות הצטברות תוך-תאית באמצעות כל תאי PDX ראשוניים שדגרו עם VCR ו-VINB מוצגות באיור 1. הדגימות הוכנו באמצעות 2.5 ×-106 תאים לכל תנאי. בתנאים הכרומטוגרפיים שתוארו, הווידאו נשמר בעקביות על 2.85 דקות עם אפקט מטריצה מינימלי, וצורת השיא הייתה סימטרית וברורה היטב. פרופילים אלו ממחישים את ההתנהגות הכרומטוגרפית הצפויה של VCR ו-VINB כאשר הפרוטוקול מבוצע כראוי.
לפני יישום פרוטוקול זה על תאי לוקמיה ראשוניים, בוצעו בדיקות רא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערכה מדויקת של רמות התרופות התוך-תאיות בתאי לוקמיה ראשוניים חיונית להבנת טיפול בתרופות ברמה התאית ולתמיכה בפיתוח בדיקות פונקציונליות שמשלימות את הפרופיל המולקולרי. גישות אנליטיות קיימות דורשות לעיתים מספר רב של תאים, כוללות שלבי עיבוד ארוכים, או מסתמכות על קריאות עקיפות שאינן משקפות את הזמינות התוך-תאית האמיתית של תרופות כימותרפיות 5,6. מגבלות אלו מדגישות את הצורך בשיטות מהירות, רגישות וניתנות להרחבה המסוגלות לכמת הצטברות תרופות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.
אנו מודים למרכז אינפנטיל בולדריני ולכל המטופלים שתרמו את הדגימות שלהם למחקר. אדרילי ס. סוארס קיבל מלגה מהקוורדנאסאו דה אפרפייסואמנטו דה פסואל דה ניבל סופריור-ברזיל (CAPES) ומקרן המחקר של סאו פאולו (FAPESP, 2023/18389-3). חוסה א. יונס קיבל מלגת פרודוקטיביות מהמועצה הלאומית לפיתוח טכנולוגי ומדעי (CNPq, 308399/2021-8). עבודה זו נתמכה במימון מחקר ממשרד הבריאות הברזילאי על ידי תוכנית PRONON (Programa Nacional de Apoio à Atenção Oncológica, NUP 25000.211174/2019-45).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| בקבוקון 2.0 מ"ל עם מבחן בורג | אספקת זרימה | 8-2400 | שימש עם תוספות זכוכית עם קפיץ (5 x 29 מ"מ) מאותה חברה (קטגוריה 5-29015) |
| בקבוקון 2.0 מ"ל עם מבחן בורג | אספקת זרימה | 8-2400 | שימש עם תוספות זכוכית עם קפיץ (5 x 29 מ"מ) מאותה חברה (קטגוריה 5-29015) |
| אצטוניטריל | מרק (סיגמא-אלדריץ') | 100030 | |
| אצטוניטריל | מרק (סיגמא-אלדריץ') | 24010152 | |
| AIM V | תרמו פישר סיינטיפיק | 12055091 | |
| מערכת כרומטוגרפית ACQUITY UPLC H-Class | ווטרס קו. | https://www.waters.com/nextgen/br/pt/products/chromatography/chromatography-systems/acquity-uplc-h-class-plus-system.html?srsltid=AfmBOoo0mjNgaucBI-Exv97cEmWE96_lVkqKi2IR0IPtA-h1feG-WvtW | |
| רוזנת 3 פלורידה | תרמו פישר סיינטיפיק | A49892 | |
| DMSO | מרק (סיגמא-אלדריץ') | D 8418 | |
| פאלקון 50 מ"ל | סארסטדט | 62.547.254 | |
| חומצה פורמית | מרק (סיגמא-אלדריץ') | F0507 | |
| בקבוק זכוכית | מרק (סיגמא-אלדריץ') | 41121800 | |
| חממה | PHCBI | MCO-50M-PE | |
| מתנול | מרק (סיגמא-אלדריץ') | 34860 | |
| מיקרוטיוב 1.5 מ"ל | אפנדורף | 41121702 | |
| מיקרוטיוב 2.0 מ"ל | אפנדורף | 30120094 | |
| PBS | מרק (סיגמא-אלדריץ') | PPB006 | |
| ספיבאק miVac | פישר סיינטיפיק | 56340 | |
| התוכנה לרכישת נתונים | ווטרס קו. | MassLynx | |
| ספקטרומטר מסה משולש עם קוודרופול Xevo TQ-S micro | ווטרס קו. | https://www.waters.com/nextgen/us/en/products/mass-spectrometry/mass-spectrometry-systems/xevo-tq-s-micro.html?srsltid=AfmBOoqqmLRNfHGqvtnwaL7xYOOEXPV3NJ9qYNH9HAwqXKXrMvLRQXSW | |
| אולטרסוני סוניקטור | קימיס | Q335D | |
| וינבלסטין 1 מ"ג/מ"ל | ליבס | https://www.libbs.com.br/nossos-produtos/antineoplasico-faulblastina/ | וינבלסטין סולפט |
| וינקריסטין | קיימן כימיקלים | 11764 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.