14 במאי 2016
כאן, אנו מתארים שיטה של מיקרוסקופיה ארוכת טווח כדי לעקוב לאורך תאים בודדים בתגובה לטיפולים אנטי-סרטניים.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לצפות בתגובה טיפולית אנטי-סרטנית בתאים בודדים בתרבית. שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח בתחום חקר הסרטן, כולל תגובה טיפולית הטרוגנית וגורל התא. כדי להתחיל, תחת מכסה זרימה למינרי סטרילי מוסמך, הכינו תאי HT1080 בכלים מאושרים לתרבית על פי פרוטוקול הטקסט ודגרו על התאים בחממת תרבית תאים לחה.
יומיים לפני ההדמיה, צלחו 50,000 תאי HT1080 FuGENE לבאר למספר הבארות הרצוי של צלחת עם תחתית זכוכית של 12 בארות, מס' 1.5. התאם את מספר התאים המצופים בהתאם לקצב הגידול שלהם ולמנה המשמשת על מנת להשיג כ-60% מפגש לתחילת הניסוי.
הגדר את תא הסביבה לכ-80% לחות כאשר הטמפרטורה במיקום הדגימה מוגדרת על 37 מעלות צלזיוס. ודא שמאגר המים מלא במים מזוקקים סטריליים בהתאם להוראות היצרן. לאחר מכן הפעל את החדר הסביבתי להגדרת הטמפרטורה הרצויה, ומקם אותו בשלב המיקרוסקופ והגדיר.
אם יש מקום פנוי בין החדר העליון של הבמה לשיבוץ הבמה, הנח חתיכות של סרט פרפין על שולי פתח הכניסה לבמה, לפני הכנסת החדר לתוכו, כדי לחבר את החדר לבמה. ודא שאין חיבורים מושכים את החדר, שניהם יכולים להכניס חפצי תנועה. הכניסו צלחת דמה עם מים לתוך החדר, ואפשרו לתא להתאזן ל-37 מעלות צלזיוס ואז לשמור על טמפרטורה יציבה.
כדי להגדיר הדמיה, הפעל את המיקרוסקופ, המחשב וכל ציוד היקפי נדרש. בהתאם למקור האור, המתן להדליק אותו עד הצורך. כאשר צריח המטרה במצב נמוך, בחר את יעד הצמצם המספרי של 20x 0.7.
לאחר מכן מקם את הדגימה מעל המטרה, מה שיקל על מציאת התאים כאשר הדגימה נמצאת בתא. לאחר העברת התאים להדמיה לתא הסביבתי, על פי פרוטוקול הטקסט, אטום את החדר כדי לשמור על סביבה יציבה ולהפעיל את הגז האטמוספרי. לאחר מכן, בחר תנאי הדמיה שימנעו רעילות לאור על ידי הגבלת זמני החשיפה ושימוש באור בעוצמה נמוכה יותר.
כדי למצוא את מישורי X, Y ו-Z ואת אורכי הגל הרצויים עבור כל מיקום שיש לצלם. לטווח ארוך של רוב התהליכים התאיים, רכוש תמונה אחת כל עשר עד עשרים דקות. רזולוציית זמן גדולה יותר מספקת יותר נקודות נתונים ומעקב תאים חזק יותר, אך מביאה לחשיפה משולבת יותר לאור ומערכי נתונים גדולים יותר.
מכיוון של-HT1080 FuGENE יש חלבונים פלורסנט ירוקים ואדומים דינמיים, השתמש בזמני החשיפה הבאים והשתמש בסל שניים על שניים. תחת הגדרות מתקדמות, אפשר מיקוד אוטומטי הנשלט על-ידי תוכנה באמצעות הגדרות ברירת המחדל. הגדר טווח מיקוד אוטומטי של 10 מיקרומטר עם גודל הצעד המומלץ.
בצלחת הניסוי, כדי להפחית את הסחיפה התרמית, החלף מחצית מהמדיום במדיום המכיל את התרופה הרצויה שחוממה ל -37 מעלות צלזיוס. לבסוף, התחל את הזמן לשגות ורכוש תמונות בהתאם לפרוטוקול הטקסט. סרטים אלה מציגים דוגמאות לזוג קווי תאי MCF7 תואמים שמקורם בסרטן השד הנבדלים רק בסטטוס p53 שלהם שטופלו בתרופה אנטי סרטנית המעכבת קינזין-5 וכתוצאה מכך דום מיטוטי.
כפי שניתן לראות באיור זה, כאשר p53 מוסר על ידי נוקדאון יציב של p53, במקום לעצור לאחר שהם עוזבים את המיטוזה, התאים עוברים מחזורים חוזרים ונשנים שבהם הם נכנסים לסיבוב שני של מיטוזה במקום לעצור, ומשאירים את המיטוזה ללא חלוקה. מוצגים כאן תאי Hela שמקורם בקרצינומה של צוואר הרחם המבטאים ביציבות את סמן הכרומטין Histone 2b התמזג ל-mCherry ובטא טובולין התמזגו ל-EGFP. כאשר מטפלים בתרופה המייצבת את המיקרו-צינוריות פקליטקסול, יישור הכרומוזומים וההפרדה מופרעים במהלך המיטוזה, וכתוצאה מכך נוצרים בליטות גרעיניות ומיקרו-גרעינים המועדים לנזק ל-DNA.
קו תאים זה מבטא ביציבות את שני מדדי מחזור התא של יוביקוויטין עבור CDT1, בכתום וג'מינין בירוק, ומתקדם במחזור התא כרגיל. כאשר אותם תאים מטופלים במעכב CDK46, התאים מתקדמים בשלב G2 ומתחלקים כרגיל ואז נעצרים חזק בשלב G1 מה שמצביע על פוטנציאל להשפעות ציטוסטטיות רגשיות בגידולים גדלים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שאתה יכול לעקוב אחר תגובה של תא בודד, ישירות, בזמן אמת במהלך ימים רבים במקום להסיק את התגובות הללו.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מתאר שיטה למיקרוסקופיה מזורזת לטווח ארוך למעקב אחר תגובות של תאים בודדים לטיפולים נגד סרטן. הטכניקה מאפשרת לחוקרים לצפות בתגובות טיפוליות ובגורל התא בזמן אמת.
Longitudinal single-cell tracking addresses a critical gap in oncology drug development by revealing heterogeneous therapeutic responses masked in population-based assays. This capability enhances predictive confidence in target validation and lead identification by enabling direct observation of cell fate decisions, pathway dynamics, and resistance mechanisms over extended periods. The method supports mechanistic de-risking and translational continuity from discovery through preclinical stages, informing portfolio triage and risk-adjusted advancement decisions.
The method fits within the discovery continuum from target validation to lead optimization, where dynamic phenotypic readouts inform structure-activity relationships and selectivity profiling.