Name: Generazione di Microtumors Uso 3D Biogel Umano Sistema Cultura e cellule di glioblastoma paziente-derivato per Kinomic Profiling and Drug Testing risposta (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Impara a generare microtumori 3D da xenotrapianti di glioblastoma derivati da paziente per test farmacologici ad alto rendimento e profilazione kinomica. Questo metodo offre una piattaforma realistica per la ricerca terapeutica personalizzata.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Supportato da NIH R21 concessione (PI: C. Willey, CA185712-01), Cervello premio tumore SPORE (PD: GY Gillespie, P20CA 151.129-03) e il contratto SBIR (PI: R. Singh, N43CO-2.013-00.026).

NOTA: tutte le valutazioni di terapia xenotrapianto sono state effettuate utilizzando un modello di tumore ortotopico per glioblastoma su un protocollo approvato dal Comitato Istituzionale cura e l&#39;uso di animali. 1. Isolamento di cellule GBM xenotrapianto paziente-derivati <ol><li> Preparazione dei reagenti <ol><li> Re-costituiscono collagenasi-I in acqua sterile ad una concentrazione di 5 mg / ml filtro e sterile. Conservare in 1 ml aliquote a -20 ° C (concentrazione finale è di 50 mg / ml in 100 ml di soluzione enzimatica). </li><li> Sciogliere 100 mg fattore di crescita epidermico (EGF) in 2 ml sterile fosfato-Buffered Saline (PBS). Conservare in 100 microlitri (5 mg / 100 ml) aliquote a -20 ° C per una concentrazione finale di 10 ng / ml. </li><li> Sciogliere 100 mg FGF-β in 2 ml di PBS sterile. Conservare in 100 microlitri (5 mg / 100 ml) aliquote a -20 ° C per una concentrazione finale di 10 ng / ml. </li><li> Aggiungere la bottiglia seguente di una 500 ml di Neurobasal MedIA (NBM) per preparare completa NBM: 10 ml B-27 supplemento senza vitamina A, 5 ml di supplemento N2, 100 ml FEG, 100 ml fibroblasti fattore di crescita (FGF) -Basic, 5 ml di amfotericina B, 0,5 ml di gentamicina, 5 ml L-glutammina. </li><li> Preparare la soluzione enzimatica fresco combinando: 98,5 ml di PBS, 1 ml di collagenasi-1, 0,5 ml 10x tripsina / EDTA e sterilizzare per filtrazione con filtro 0,22 micron pori. </li><li> Preparare o ottenere un piccolo volume sterile Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) / terreno di coltura cellulare F12 con il 7% di siero fetale bovino (FBS) e 1x PBS senza calcio e magnesio. </li></ol></li><li> tumore disaggregazione NOTA: atimici topo nu / nu precedentemente iniettati con cellule tumorali nel fianco destro e lasciati da una massa tumorale palpabile è necessaria per questa procedura. Negli esempi mostrati qui, abbiamo usato cellule GBM xenotrapianto derivati ​​da pazienti, JX10 e JX12 17. <ol><li> Sterilizzare area di lavoro a spruzzo 2% clorexidina e impostare area di lavoro ingegnoh strumenti necessari / forniture tra cui Chuck usa e getta, pinze, bisturi, vetro capsula di Petri, soluzione enzimatica, PBS, e clorexidina (Vedi Figura 2A). </li><li> Euthanize mouse / topo che ospitano un tumore fianco. Obiettivo per un tasso di spostamento / min 20% delle emissioni di CO 2 con il 30% di CO 2. Dopo il mouse mostra arresto respiratorio, mantenere il flusso di CO 2 per circa 1 min (in genere 3 minuti in totale). I topi vengono rimossi dalla camera e dislocazione cervicale viene eseguita come conferma eutanasia secondaria. Spruzzare l&#39;animale con il 3% di clorexidina per disinfettare la pelle. </li><li> Tenendo il mouse costante, fare semicircolare incisione cutanea ~ 1,5 cm dal massa tumorale (fianco impiantato tumore) utilizzando un bisturi sterile monouso con # 11 lama cominciano cranica alla massa tumorale e incidendo verso il ventre del mouse e intorno al fine caudale. </li><li> Riflettere pelle sopra massa tumorale con le dita con una leggera trazione sulla estremità caudale dell&#39;incisione e poi spingere sulla pellesuperficie di elevare tumore per avere migliore accesso senza toccare il tumore (vedere Figura 2B). </li><li> Utilizzare smussa con una pinza a delicatamente massa tumorale libera dalla parete peritoneale e dalla pelle (vedere la figura 2C). </li><li> massa tumorale di trasferimento con una pinza a vetro sterile Petri (NON usare piatti di plastica per evitare la rottura durante il tritare) e disfarsi correttamente carcassa e posizionare tali strumenti da parte. </li><li> Utilizzare nuova serie di strumenti sterili (bisturi con lama # 11, pinze semi-curve) per sbrigliare tessuto tumorale del tessuto necrotico e ospite membranosa tessuto connettivo del tumore che copre. </li><li> Posizionare soluzione 15 ml di enzimi in una sterile trypsinizing ventilato pallone con ancoretta e iniziare a mescolare lentamente nella cappa. </li><li> In uno sterile piatto di vetro Petri, lavare i tumori raccolti 3 - 5 volte con PBS sterile per rimuovere il sangue in eccesso (può versare o usare la siringa per sciacquare loro con la PBS). inclinare leggermente piatto e pipetta o aspirare il materiale di lavaggio. Mince finely utilizzando due lame # 11 bisturi (Vedi Figura 2D). </li><li> Aggiungere 14 ml di soluzione di enzima per tumore tritato e pipetta delicatamente su e giù 2 - 3 volte. miscela Trasferimento a sfiatare-trypsinizing pallone e mescolare lentamente per 20 minuti. Preparare 5 50 provette coniche ml aggiungendo 1,5 ml FBS a ciascuno al fine di neutralizzare la tripsina nel passaggio 1.2.11. </li><li> Dopo 20 minuti, raccogliere 14 ml di soluzione di cellule dalla boccetta trypsinizing e aggiungere a un tubo con FBS. Aggiungere soluzione enzimatica 14 ml fresca a pallone e continuare a mescolare. </li><li> Centrifugare raccolte cellule a 150 xg per 8 minuti a temperatura ambiente e scartare il surnatante. Aggiungere 45 ml di completo NBM al pellet, mescolare delicatamente, e ripetere la centrifugazione di risciacquare siero. Risospendere pellet in 5 ml completa NBM e tenere sul ghiaccio. </li><li> Ripetere passaggi di raccolta delle cellule per un totale di 5 raccolti, che unisce tutte le cellule raccolte in un unico tubo conico in ghiaccio. </li><li> Inserire un filtro cella 40 micron sulla parte superiore di un tubo conico 50 ml. Prep tegli cella filtro facendo passare 10 ml di DMEM / F12 + 7% FBS attraverso e poi lavate con 10 ml di PBS. </li><li> Aggiungere lentamente sospensione cellulare al colino, permettendo così di gocciolare attraverso (Vedi Figura 2M). Sollevare delicatamente la linguetta del filtro cella tra ogni nuova aggiunta a rompere qualsiasi vuoto e permettono alle cellule in sospensione di passare liberamente (vedi Figura 2N). </li><li> Centrifugare la sospensione cellulare filtrato come sopra. Risospendere in 10 ml completa NBM e contare fino a determinare il numero totale di cellule vitali che utilizzano 0,04% trypan blu e un emocitometro. Mantenere le cellule in ghiaccio fino generazione microtumor. </li></ol></li></ol> 2. Tessuto alternativo disaggregazione protocollo <ol><li> Automatizzata dissociatore tessuti e sistema di disaggregazione. <ol><li> Posizionare il tubo di disaggregazione nella dissociatore cellulare, selezionare il programma &quot;Tumor _02_02&quot; e premere start e correre per 32 sec. tubo di trasferimento per Rotator, posto nel 37 ° C incubatore per 40 min. </li><li> Centrifugare cellule sospese-a 150 xg per 8 minuti a temperatura ambiente e scartare il surnatante. Mentre centrifugazione le cellule, impostare reagenti per il trattamento della sospensione cellulare. Aggiungere 10 ml NBM privo di siero e la sospensione delicatamente triturare. </li><li> Dopo la centrifugazione, ottenere un pellet di cellule che contiene ~ 10 - 30 x 10 6 cellule vitali (~ 0,3 ml). Risospeso il pellet in 10 ml di NBM privo di siero (vedere la figura 2O). Determinare le cellule vitali mediante test di esclusione (vedi punto 3.2.2). </li></ol></li></ol> 3. Microtumor Generation <ol><li> Preparazione dei reagenti <ol><li> Preparare completa NBM come in 1.1.4 e preparare neutralizzato alta densità biogel umana (HuBiogel) (HDHG a 3 mg / ml) per protocollo interno. Simili matrici Biogel può essere utilizzato come bene. </li></ol></li><li> Microtumor Produzione e Cultura <ol><li> Ottenere cellule PDX appena dissociate la sospensione singola cella in completa NBM, sul ghiaccio. </li><li> Mescolare il cellulare suspension con un uguale volume di soluzione trypan blu (0,4% in PBS) e analizzare utilizzando emocitometro per determinare il numero di cellule e la vitalità con esclusione trypan blu 18. Rimuovere il volume necessario per generare 50.000 cellule / microtumor dove il volume = (50.000 cellule / tumore * # tumori) / (numero di cellule vitali / 1 ml) e posto in una nuova provetta conica. </li><li> Concentrare le cellule per centrifugazione a 150 xg per 8 minuti, a temperatura ambiente. Eliminare il surnatante e risospendere il pellet cellulare con la soluzione HDHG ghiacciata in un rapporto finale di 1 cellule parte di FBS e 4 parti HDHG. </li><li> Utilizzare una pipetta multicanale elettronica per erogare 10 ml per miscela di cellule-HDHG pin su una piastra in acciaio 96-pin (con rivestimento idrofobo) per generare microtumors (perle di 2 mm ciascuno contenente 50.000 cellule). </li><li> Posizionare perline tumorali 3D all&#39;interno di coltura tissutale incubatore (37 ° C, 5% di CO 2, umidificata) per 15 minuti per gelate le perline. </li><li> Dopo gelificazione, trasferire i microtumors (10 μ; L) ad una camera di coltura in sospensione personalizzati (50 ml) o grande piatto di coltura di volume (10 cm) contenenti completa NBM usando la pipetta multicanale elettronico e personalizzato pin-dispositivo. </li><li> Dopo 1 - 2 giorni nel tessuto della cultura incubatore, trasferire microtumors a piastre di coltura a 96 pozzetti contenenti / pozzetto utilizzando una vasta-bocca di erogazione pipetta ed eseguire diversi protocolli di analisi e di analisi 50 ml NBM. </li></ol></li><li> Il trattamento farmacologico e manutenzione di microtumors <ol><li> Selezionare concentrazioni finali per i test di droga. NOTA: Se il farmaco ha conosciuto efficacia nella cultura 2D, selezionare 2x IC 50 come la concentrazione dose intermedia e seleziona 3 volte diluizioni seriali sopra e sotto per un totale di 5 livelli di dose. Ad esempio, se la IC 50 è 9 pM per il farmaco in coltura 2D, selezionare 2 mM, 6 pM, 18 pM, 54 pM, e 162 pM come concentrazione finale per il test di droga. </li><li> Preparare la soluzione di dosaggio della droga 2x in completa NBM da dimetil sulfoxide (DMSO) stock. Diluire soluzione di dosaggio in media DMSO 1% per preparare una dose di 5, diluizione in serie di 3 volte. </li><li> Aggiungere 50 ml di soluzione di dosaggio al microtumor pozzetto contenente 50 ml in piastre di saggio per ottenere una concentrazione di DMSO finale di 0,5%. Ripetere l&#39;operazione per ogni replica (ad esempio, 4) in ogni dose di droga determinato al punto 3.3.1. </li><li> Mantenere le culture a 37 ° C, 5% di CO 2, umidificata tessuto cultura incubatore per 1 - 14 giorni. culture feed due volte alla settimana aggiornando i media e la soluzione di droga come sopra. </li></ol></li></ol> 4. morfologica e analisi fenotipica di Microtumors <ol><li> Determinare morfologia cellulare in microtumors utilizzando standard di colorazione live-cell. <ol><li> Preparare 1 mM magazzino di calceina-AM in DMSO. Aliquota e conservare a -20 ° C. </li><li> A intervalli cultura desiderato (1, 7 e 14 giorni), aggiungere la soluzione calceina-AM preparata in PBS (senza Ca / Mg) a piastra a 96 pozzetti per 1 micron concentrazione finale. </li><li> covare20 min a 37 ° C, 5% di CO 2, incubatore umidificato, e l&#39;immagine utilizzando un microscopio a fluorescenza a 2X, 4X e 10X (eccitazione: 450-490 passa banda nm, emissione: 515 nm lungo, dicroiche 500 nm) . </li></ol></li><li> Microtumor crescita / proliferazione Assay <ol><li> Sciogliere la polvere MTT in PBS (senza Ca / Mg) per preparare 12 mm magazzino. filtro sterile, un&#39;aliquota, e conservare a -20 ° C. </li><li> A intervalli desiderati coltura (1, 7 e 14 giorni), aggiungere 20 ml di soluzione di MTT a 96 pozzetti a 100 volumi cultura microlitri. Incubare 2 ore in coltura tissutale incubatore. </li><li> Preparare la soluzione lisi fresco del 10% SDS a 0,01 M HCl e aggiungere pari quantità di volume di cultura a piastre. Incubare le piastre sigillati durante la notte in 37 ° C incubatore. </li><li> Leggere l&#39;assorbanza a 570 nm con un lettore multi-piatto. </li></ol></li><li> Microtumor preparazione per l&#39;analisi Kinomic <ol><li> Preparare tampone di lisi pre-refrigerazione a 4 ° C e quindi aggiungendo un rapporto 1: 100 di ciascun 100x ProTEIN fosfatasi inibitore (PPI) e 100x proteine ​​inibitore della proteasi (PI). Mescolare bene e tenere in ghiaccio. </li><li> Trasferimento 2 microtumors a ciascuno dei tre 1,5 ml provetta. Rimuovere il surnatante e aggiungere 40 ml di tampone di lisi contenente PPI e PI a ciascuna provetta e lisi per 30 minuti a 4 ° C. </li><li> campioni pipetta con forza di rompere perline tumorali. Centrifugare a 16.000 xg per 10 minuti a 4 ° C i campioni e conservare a -80 ° C fino al momento dell&#39;analisi kinomic. </li></ol></li></ol> 5. Kinomic Profiling di Microtumors <ol><li> Proteine ​​tirosin chinasi (PTK) profiling <ol><li> Reagenti Scongelare (10x Protein Kinase (PK) tampone e 2% di siero albumina bovina (BSA)) a 4 ° tampone C Carico PK (300 ml 10x PK scorta in 2,7 ml di dH 2 O) nella siringa in posizione # 2 sulla profilazione piattaforma. </li><li> Aprire il programma software saggio di chinasi e caricare il file di protocollo PTK e premere &#39;START&#39;, annotare i campioni all&#39;interno di softwsono programma dopo i chip di scansione. Posizionare i gettoni sulla piattaforma di profilazione e di carico di 25 ml di 2% di sieroalbumina bovina (BSA) per matrice e quindi premere LOAD per iniziare il protocollo software controllato blocco passo. </li><li> Diluire 6 micron di 100 mm ATP magazzino con 54 ml dH 2 O per fare 10 mM adenosina trifosfato (ATP). Quando il software inizia il 3 °, e fase di lavaggio finale (visibile sullo schermo) portare 15 ug di lisato portato fino a 28 ml con dH 2 O, mescolare e aggiungere alla matrice. </li><li> Preparare master mix PTK (MM) (per un massimo di 12 campioni). Aggiungere 32,6 ml dH 2 O per ricostituire ditiotreitolo (DTT) e aggiungere 6 ml DTT, e 60 ml 10x PK soluzione, a tubo PTK-MM1 (già contiene 60 ml 10x BSA). </li><li> Attendere fino a quando prompt &#39;carico&#39; nel software di analisi chinasi appare quindi aggiungere 126 ml di PTK-MM1, 60 ml additivo PTK, e 60 microlitri 10 mM ATP per MM2 (contiene precedentemente frazionato 4,5 ml PY20 FITC anticorpi) e mescolare.Aggiungere 16 ml di questo master mix PTK in ciascuna provetta lisato campione e mescolare pipetta 5 volte. </li><li> Assicurarsi vetro di copertura è pulito e quindi aggiungere 35 microlitri lisato / master mix per array, chiudere il coperchio giostra, e premere il tasto LOAD. </li></ol></li><li> Serina / treonina chinasi (STK) Profiling: <ol><li> reagenti Scongelare (10x tampone PK, 10x STK tampone, e il 2% BSA) a 4 ° C. Buffer di carico PK (300 ml a 2,7 ml dH 2 0) in posizione siringa # 1, 01:10 e buffer di STK (300 ml a 2,7 ml dH 2 0) in posizione siringa # 2. </li><li> Aprire il programma software per computer saggio di chinasi e caricare il file di protocollo STK e premere START, annotare i campioni all&#39;interno del programma dopo i chip di scansione. Posizionare i gettoni sulla piattaforma di profilazione e di carico di 25 ml di 2% BSA per array, quindi premere LOAD per iniziare il protocollo di blocco passo controllato via software. </li><li> Diluire 6 micron di 100 mm ATP con 54 ml dH 2 O. Durante la finale (3 °) fase di lavaggio mix2 mg di lisato e portare fino a 32,6 ml con dH 2 O, mescolare e aggiungere alla matrice. </li><li> Fare STK master mix: Aggiungere 70 ml 10x PK a tubo STK-MM1 (contiene 7 ml 100x BSA), e poi aggiungere 42 ml dH 2 O a tubo STK-MM1. </li><li> Attendere fino a quando prompt &#39;carico&#39; nel software di analisi chinasi poi: Aggiungere 18 ml 10 mM ATP per STK-MM1, e aggiungere 9 ml MM1 ad ogni lisato campione. Mescolare bene. </li><li> Assicurarsi vetro di copertura è pulito e aggiungere 35 microlitri lisato / master mix per array, chiudere il coperchio giostra, e premere LOAD. </li><li> Durante la finale (3 °) fase di lavaggio aggiungere anticorpo secondario 1,05 ml STK-FITC a tubo DMAB (contiene 3,03 ml STK mix anticorpo primario), aggiungere 39,6 ml AB tampone per DMAB, aggiungere 356,0 ml dH 2 O a DMAB, aggiungere 30 ml di DMAB per ogni array, e premere LOAD . </li></ol></li><li> L&#39;analisi dei dati Kinomic 19,20 <ol><li> Aprire software di analisi e caricare l&#39;immagine Analisi App. Senare cartella di immagini contenente immagini tutta una serie codice a barre e data e ora per la PTK o STK dati, il numero abbinato Seleziona articoli file di layout array (86312 per la PTK e 87102 per STK), e il carico generato in precedenza gamma di annotazione File. </li><li> Verificare il corretto gridding di tutte le immagini, ed eseguire tempo di esposizione Scaling App. Statisticamente confrontare i valori log2 trasformato l&#39;esposizione / pendenza, e convalidare con prelavaggio curve cinetiche 19-21. </li><li> Eseguire monte software chinasi previsione per interrogare i profili kinomic alterati tra le condizioni per la chinasi a monte 22,23. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Ohgaki, H., Kleihues, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Population-based+studies+on+incidence%2C+survival+rates%2C+and+genetic+alterations+in+astrocytic+and+oligodendroglial+gliomas%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuropathol+Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Population-based studies on incidence, survival rates, and genetic alterations in astrocytic and oligodendroglial gliomas.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 64 (6), 479-489 (2005).</li>
<li>Wen, P. Y., Kesari, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Malignant+gliomas+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Malignant gliomas in adults.</a> N Engl J Med. 359 (5), 492-507 (2008).</li>
<li>Thumma, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pretreatment+clinical+factors+on+overall+survival+in+glioblastoma+multiforme%3A+a+Surveillance+Epidemiology+and+End+Results+%28SEER%29+population+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Surg+Oncol%22%5BJournal%5D)">Effect of pretreatment clinical factors on overall survival in glioblastoma multiforme: a Surveillance Epidemiology and End Results (SEER) population analysis.</a> World J Surg Oncol. 10 (75), (2012).</li>
<li>Furnari, F. B., Cloughesy, T. F., Cavenee, W. K., Mischel, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+of+epidermal+growth+factor+receptor+signalling+networks+in+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity of epidermal growth factor receptor signalling networks in glioblastoma.</a> Nat Rev Cancer. 15 (5), 302-310 (2015).</li>
<li>Mischel, P. S., Cloughesy, T. F., Nelson, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-microarray+analysis+of+brain+cancer%3A+molecular+classification+for+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">DNA-microarray analysis of brain cancer: molecular classification for therapy.</a> Nat Rev Neurosci. 5 (10), 782-792 (2004).</li>
<li>Verhaak, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+genomic+analysis+identifies+clinically+relevant+subtypes+of+glioblastoma+characterized+by+abnormalities+in+PDGFRA%2C+IDH1%2C+EGFR%2C+and+NF1%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Cell%22%5BJournal%5D)">Integrated genomic analysis identifies clinically relevant subtypes of glioblastoma characterized by abnormalities in PDGFRA, IDH1, EGFR, and NF1.</a> Cancer Cell. 17 (1), 98-110 (2010).</li>
<li>De Witt Hamer, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genomic+profile+of+human+malignant+glioma+is+altered+early+in+primary+cell+culture+and+preserved+in+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Oncogene%22%5BJournal%5D)">The genomic profile of human malignant glioma is altered early in primary cell culture and preserved in spheroids.</a> Oncogene. 27 (14), 2091-2096 (2008).</li>
<li>Shankavaram, U. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+profiling+indicates+orthotopic+xenograft+of+glioma+cell+lines+simulate+a+subclass+of+human+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Molecular profiling indicates orthotopic xenograft of glioma cell lines simulate a subclass of human glioblastoma.</a> J Cell Mol Med. 16 (3), 545-554 (2012).</li>
<li>Abbott, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+culture%3A+biology%27s+new+dimension%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cell culture: biology's new dimension.</a> Nature. 424 (6951), 870-872 (2003).</li>
<li>Rao, S. S., Lannutti, J. J., Viapiano, M. S., Sarkar, A., Winter, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+3D+biomimetic+models+to+understand+the+behavior+of+glioblastoma+multiforme+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Toward 3D biomimetic models to understand the behavior of glioblastoma multiforme cells.</a> Tissue Eng Part B Rev. 20 (4), 314-327 (2014).</li>
<li>Pampaloni, F., Reynaud, E. G., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+third+dimension+bridges+the+gap+between+cell+culture+and+live+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 8 (10), 839-845 (2007).</li>
<li>Hollister, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+scaffold+design+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Porous scaffold design for tissue engineering.</a> Nat Mater. 4 (7), 518-524 (2005).</li>
<li>Rowley, J. A., Madlambayan, G., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alginate+hydrogels+as+synthetic+extracellular+matrix+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials.</a> Biomaterials. 20 (1), 45-53 (1999).</li>
<li>Hughes, C. S., Postovit, L. M., Lajoie, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrigel%3A+a+complex+protein+mixture+required+for+optimal+growth+of+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Proteomics%22%5BJournal%5D)">Matrigel: a complex protein mixture required for optimal growth of cell culture.</a> Proteomics. 10 (9), 1886-1890 (2010).</li>
<li>Yoshino, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proliferation+and+differentiation+of+a+transfected+Schwann+cell+line+is+altered+by+an+artificial+basement+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Proliferation and differentiation of a transfected Schwann cell line is altered by an artificial basement membrane.</a> Glia. 3 (5), 315-321 (1990).</li>
<li>Uab Research Foundation. Biologically active native biomatrix composition. US patent. , 7727550 B2 (2010).</li>
<li>Sarkaria, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+an+orthotopic+xenograft+model+for+assessing+the+effect+of+epidermal+growth+factor+receptor+amplification+on+glioblastoma+radiation+response%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Use of an orthotopic xenograft model for assessing the effect of epidermal growth factor receptor amplification on glioblastoma radiation response.</a> Clin Cancer Res. 12 (7), 2264-2271 (2006).</li>
<li>Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trypan+Blue+Exclusion+Test+of+Cell+Viability%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Immunol%22%5BJournal%5D)">Trypan Blue Exclusion Test of Cell Viability.</a> Curr Protoc Immunol. 111, 1-3 (2015).</li>
<li>Anderson, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinomic+exploration+of+temozolomide+and+radiation+resistance+in+Glioblastoma+multiforme+xenolines%5BTitle%5D)+AND+%22Radiother+Oncol%22%5BJournal%5D)">Kinomic exploration of temozolomide and radiation resistance in Glioblastoma multiforme xenolines.</a> Radiother Oncol. 111 (3), 468-474 (2014).</li>
<li>Anderson, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinomic+profiling+of+electromagnetic+navigational+bronchoscopy+specimens%3A+a+new+approach+for+personalized+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Kinomic profiling of electromagnetic navigational bronchoscopy specimens: a new approach for personalized medicine.</a> PLoS One. 9 (12), 116388(2014).</li>
<li>Jarboe, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinomic+profiling+approach+identifies+Trk+as+a+novel+radiation+modulator%5BTitle%5D)+AND+%22Radiother+Oncol%22%5BJournal%5D)">Kinomic profiling approach identifies Trk as a novel radiation modulator.</a> Radiother Oncol. 103 (3), 380-387 (2012).</li>
<li>Anderson, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Throughput+Kinomic+Profiling+of+Human+Clear+Cell+Renal+Cell+Carcinoma+Identifies+Kinase+Activity+Dependent+Molecular+Subtypes%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">High Throughput Kinomic Profiling of Human Clear Cell Renal Cell Carcinoma Identifies Kinase Activity Dependent Molecular Subtypes.</a> PLoS One. 10 (9), 0139267(2015).</li>
<li>Anderson, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinomic+Alterations+in+Atypical+Meningioma%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Research+Archives%22%5BJournal%5D)">Kinomic Alterations in Atypical Meningioma.</a> Medical Research Archives. 3, (2015).</li>
<li>Hothi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+chemical+screens+identify+disulfiram+as+an+inhibitor+of+human+glioblastoma+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">High-throughput chemical screens identify disulfiram as an inhibitor of human glioblastoma stem cells.</a> Oncotarget. 3 (10), 1124-1136 (2012).</li>
<li>Quartararo, C. E., Reznik, E., deCarvalho, A. C., Mikkelsen, T., Stockwell, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Throughput+Screening+of+Patient-Derived+Cultures+Reveals+Potential+for+Precision+Medicine+in+Glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Med+Chem+Lett%22%5BJournal%5D)">High-Throughput Screening of Patient-Derived Cultures Reveals Potential for Precision Medicine in Glioblastoma.</a> ACS Med Chem Lett. 6 (8), 948-952 (2015).</li>
<li>Ma, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+personalized+medicine+with+a+three-dimensional+micro-scale+perfusion-based+two-chamber+tissue+model+system%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Towards personalized medicine with a three-dimensional micro-scale perfusion-based two-chamber tissue model system.</a> Biomaterials. 33 (17), 4353-4361 (2012).</li>
<li>Pedron, S., Becka, E., Harley, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+glioma+cell+phenotype+in+3D+matrices+by+hyaluronic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Regulation of glioma cell phenotype in 3D matrices by hyaluronic acid.</a> Biomaterials. 34 (30), 7408-7417 (2013).</li>
<li>Rape, A., Ananthanarayanan, B., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+strategies+to+mimic+the+glioblastoma+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Drug+Deliv+Rev%22%5BJournal%5D)">Engineering strategies to mimic the glioblastoma microenvironment.</a> Adv Drug Deliv Rev. 79-90, 172-183 (2014).</li>
<li>Willey, C. D., Gilbert, A. N., Anderson, J. C., Gillespie, G. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patient-Derived+Xenografts+as+a+Model+System+for+Radiation+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Radiat+Oncol%22%5BJournal%5D)">Patient-Derived Xenografts as a Model System for Radiation Research.</a> Semin Radiat Oncol. 25 (4), 273-280 (2015).</li>
</ol>

R.S. e R.S.S. sono dipendenti di Vivo Biosciences. J.C.A. è parzialmente finanziato dal Kinome Core dell'UAB.

Passaggi critici all&#39;interno del protocollo prevalentemente riguardano microtumor generazione, nonché il dosaggio del farmaco e manutenzione. Poiché le perle microtumor sono fragili e facilmente strappata, estrema cura è necessaria in entrambe le fasi di sviluppo di un test e manutenzione. Se si verifica un errore durante uno di questi processi, l&#39;interpretazione sperimentale può essere compromessa, provocando l&#39;estensione o inutili ripetizioni di esperimenti o addirittura l&#39;esclusione dei dati. <p c...

I intracraniche tumori cerebrali maligni primitivi più comuni sono grado astrocitomi III e IV grado glioblastoma multiforme (glioblastoma o GBM). Questi tumori offrono prognosi poveri con mediana di sopravvivenza di un anno tra i 12 - 15 mesi con le terapie correnti per GBM negli Stati Uniti 1-3. terapie multimodalità comprendono la chirurgia, radioterapia e chemioterapia compresa temozolomide (TMZ) e gli agenti chinasi mirati. segnalazione della chinasi è spesso dysregulated in GBM, tra sottogruppi di tumori con amplificazione o mutazioni attivanti nel Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR), aumenti di Platelet Derived Growth Factor Receptor (PDGFR) di segnalazione, una maggiore fosfatidil-inositolo-3-chinasi (PI3K) e tumore sostenere segnalazione angiogenico attraverso Vascular Endothelial Growth Factor Receptor (VEGFR), così come altre chinasi guidato percorsi 4-6. Attuale in vitro e in vivo perdono spesso queste alterazioni rappresentativi &lt;sup&gt; 7. Inoltre, profilo genetico non ha offerto i benefici attesi che può riflettere il fatto che i cambiamenti genetici ed epigenetici non sempre prevedere i cambiamenti a livello di attività della proteina, dove la maggior parte chinasi agenti di targeting agiscono direttamente, e dove le terapie con altri meccanismi d&#39;azione possono agire indirettamente. La linea tradizionale di cellule immortalato che possono essere diversi passaggi all&#39;infinito è stata a lungo lo standard per test anti-droga a causa della loro facilità di manutenzione e riproducibilità. Tuttavia, questo modello soffre di un ambiente di crescita elevato di nutrienti (e artificiale) che seleziona per le cellule che si differenziano notevolmente dal tumore originale in rapida crescita. Come tale, c&#39;è stato un considerevole interesse nello sviluppo di sistemi modello più realistici che riflettono un sistema biologico tumore più complessa in quanto è presente nel paziente. xenotrapianti tumorali sviluppato direttamente da un tumore primario cresciuto in topi ( &quot;xenoline,&quot; xenotrapianto paziente-derivati ​​o PDX) Provide un sistema modello più riflessivo, in particolare nel contesto di terapie del cancro, come si sentono di prevedere in modo più affidabile successo clinico. 8 Nonostante la biologia più riflessivo, questi modelli sono costosi e sono difficili da stabilire e mantenere. Inoltre, non sono suscettibili di studi ad alto rendimento. La necessità di sviluppare meglio i modelli biologici che riflettono più accuratamente alterazioni molecolari dei tumori primari, e al profilo e testare questi modelli con misure dirette di attività chinasi, non surrogare marcatori genetici, è chiaro. E &#39;ben noto che a differenza di due-dimensionali (2D) colture monostrato, modelli di analisi multicellulari 3D o in grado di fornire più fisiologicamente rilevanti endpoint 9-11. cultura 3D comune si avvicina coinvolgere microcarriers matrice rivestite e la formazione sferoide cellulare. sferoidi tumorali possono essere generati tramite l&#39;aggregazione cellulare utilizzando pallone filatore, piatto pHEMA e appendere le tecniche di caduta. Limitazioni per tapprocci ueste includono: impossibilità per alcune cellule a formare sferoidi stabili, la variabilità in termini di crescita e le sfide con tipi di cellule miste. In alternativa, molti sintetico (idrogel, polimeri) e di derivazione animale Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) a matrice da sarcomi del mouse, collagene bovino) matrici sono stati sviluppati per la cultura 3D studia 12-14. Matrix mouse EHS è ampiamente utilizzato, ma noto per promuovere la crescita e differenziazione cellulare in vitro e in vivo 15. Al fine di replicare biologia tumorale 3D, un sistema biomatrice umano è stato sviluppato dal Dr. Raj Singh et al. 16. Il libero-fattore naturale, la crescita umana Biogel permette impalcature di coltura 3D (sfere, dischi), che supportano la coltivazione a lungo termine di più tipi di cellule. Una serie di disegni cultura Biogel umano 3D sono stabiliti per studiare la crescita del tumore, di adesione, l&#39;angiogenesi e l&#39;invasione proprietà. Vantaggi e proprietà dei Biogel umana rispetto ai comunigel del mouse EHS sono riassunti nella Tabella 1 e Tabella 2. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Fonte: </td><td> Amnions umana (tessuto pool) esenti da organismi patogeni, IRB-esenti / approvato </td></tr><tr><td> La natura ECM: </td><td> Non denaturato Biogel (GLP-produzione) </td></tr><tr><td> Chiave componenti: </td><td> Col-I (38%), laminina (22%), Col-IV (20%), Col-III (7%), entactina &amp; HSPG (&lt;3%) </td></tr><tr><td> -GF gratis: </td><td> Inosservabile EGF, FGF, TGF, VEGF, PDGF (non-angiogenico, non tossico) </td></tr></tbody></table> Tabella 1: Proprietà dei Biogel umana rispetto a EHS Gel comuni. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page = &quot;always&quot;&gt; <tbody><tr><td> Biogel umana </td><td> gel EHS </td></tr><tr><td> matrice umana naturale </td><td> matrice del mouse ricostituita </td></tr><tr><td> la crescita e la differenziazione delle cellule Controlled </td><td> Può promuovere la crescita delle cellule e la differenziazione </td></tr><tr><td> espressione genica fisiologica </td><td> l&#39;espressione del gene variabile </td></tr><tr><td> modello di coltura 3D dei tessuti simili </td><td> modello di coltura piastra a base di </td></tr></tbody></table> Tabella 2: Vantaggi di Biogel umana rispetto a EHS Gel comuni.

<table><tbody><tr><td>Collagenasi-I&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CO130</td><td></td></tr><tr><td>Tripsina EDTA (10x)</td><td>Invitrogen</td><td>15400-054&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Neurobasal-A</td><td>Life Technologies</td><td>10888-022</td><td></td></tr><tr><td>N-2 Integratore</td><td>Life Technologies</td><td>17502-048</td><td>1x concentrazione finale</td></tr><tr><td>B-27 Integratore senza vitamina A</td><td>Life Technologies</td><td>12587-010</td><td>1x concentrazione finale</td></tr><tr><td>FGF-basic Life Technologies umano ricombinante</td><td></td><td>PHG0266</td><td>concentrazione</td></tr> <tr><td>finale 10 ng/mlEGF umano ricombinante</td><td>Life Technologies</td><td>PGH0315</td><td>concentrazione finale 10 ng/ml</td></tr><tr><td>L-Glutammina</td><td>Corning Cellgro Mediatech</td><td>25-005-CI</td><td>2 mM concentrazione finale</td></tr><tr><td>Fungizone</td><td>Omega Scientific</td><td>FG-70</td><td>2.5 &; g/ml</td></tr><tr><td>concentrazione finale Penicillina Streptomicina</td><td>Omega Scientific</td><td>PS-20</td><td>100 U/ml Penicillina G, 100 &micro; g/ml Concentrazione finale di streptomicina</td></tr><tr><td>Gentamicin</td><td>Life Technologies</td><td>15750-060</td><td>50 ng/ml concentrazione finale</td></tr><tr><td>MTT</td><td>Life Technologies</td><td>M6494</td><td>preparato a 5 mg/ml in PBS e filtrato in modo sterile, 1 mg/ml in pozzetto</td></tr><tr><td>SDS</td><td>Fisher</td><td>BP166</td><td>per tampone di lisi MTT, preparato al 10% in 0,01&nbsp; M HCl, 5% nel pozzo</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Fisher</td><td>A144SI-212</td><td>per tampone di lisi MTT, preparato a 0,01&nbsp; M con SDS, 5 mM in pozzetto</td></tr><tr><td>Calcein AM</td><td>Life Technologies</td><td>C1430</td><td>1 mM in DMSO stock, 2&nbsp; &micro; M in soluzione colorante PBS, 1&nbsp; &micro; M in pozzo</td></tr><tr><td>Halt' s Cocktail di inibitori della fosfatasi proteica&nbsp;</td><td>Pierce ThermoScientific</td><td>78420</td><td>Rapporto 1:100 in MPER&nbsp;</td></tr><tr><td>Inibitore della proteasi proteica di Halt</td><td>Pierce ThermoScientific</td><td>87786</td><td>Rapporto 1:100 in</td></tr><tr><td>MPER Reagente per l'estrazione di proteine di mammifero (MPER)</td><td>Pierce ThermoScientific</td><td>PI78501</td><td></td></tr><tr><td>Trypan Blue</td><td>Pierce ThermoScientific</td><td>15250-061</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Fisher</td><td>BP231</td><td>per la dissoluzione di calceina AM e composti</td></tr><tr><td>Soluzione salina tamponata con fosfato senza Ca/Mg</td><td>Lonza</td><td>17-517Q</td><td>diluito a 1x con acqua ultrapura MiliQ e filtrato sterile (per colture cellulari)</td></tr><tr><td>Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco con Ca/Mg</td><td>Corning Cellgro Mediatech</td><td>20-030-CV</td><td>diluita a 1x con acqua ultrapura MiliQ (per lavaggio pre-fissaggio)</td></tr><tr><td>Formalina tamponata neutra al 10%</td><td>Protocollo</td><td>032-060</td><td></td></tr><tr><td>Trypan Blue</td><td>Pierce ThermoScientific</td><td>15250-061</td><td></td></tr><tr><td>Inibitore</td> della proteina fosfatasi di Halt ad alta densità Hubiogel <td>Vivo Biosciences</td><td>HDHG-5</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Pierce</td><td>78420</td><td></td></tr><tr><td>Inibitore della proteasi proteica di Halt</td><td>Pierce</td><td>87786</td><td></td></tr><tr><td>Reagente per l'estrazione di proteine dei mammiferi (MPER)</td><td>Thermo Scientific</td><td>78501</td><td></td></tr><tr><td>Chip di profilazione array di proteina tirosina chinasi (PTK)</td><td>PamGene</td><td>86312</td><td></td></tr><tr><td>tampone PTK chinasi</td><td>PamGene</td><td>36000</td><td>300 &micro; l 10x PK buffer stock in 2,7&nbsp; ml dH2O, numero di catalogo per il kit di reagenti PTK</td></tr><tr><td>ATP</td><td>PamGene</td><td>36000</td><td>numero di catalogo per il kit di reagenti PTK</td></tr><tr><td>PY20- Anticorpo coniugato FITC</td><td>PamGene</td><td>36000</td><td>numero di catalogo per il kit di reagenti</td></tr><tr><td>PTK Additivo PTK</td><td>PamGene</td><td>32114</td><td></td></tr><tr><td>Provetta PTK-MM1 (10x BSA)</td><td>PamGene</td><td>36000</td><td>numero di catalogo per il kit</td></tr> <tr><td>di reagenti PTKChip di profilazione array serina/treonina chinasi (STK)</td><td>PamGene</td><td>87102</td><td></td></tr><tr><td>tampone chinasi STK</td><td>PamGene</td><td>32205</td><td>numero di catalogo per il kit di reagenti STK</td></tr><tr><td>Miscela di anticorpi primari STK (provetta DMAB)</td>Numero di catalogo <td>PamGene</td><td>32205</td><td>per il kit di reagenti STK</td></tr><tr><td>Anticorpo secondario coniugato FITC</td> Provetta <td>PamGene</td><td>32203</td><td></td></tr><tr><td>STK-MM1 (100x BSA)</td><td>PamGene</td><td>32205</td><td>numero di catalogo per il kit di reagenti STK</td></tr><tr><td>STK Antibody Buffer</td><td>PamGene</td><td>32205</td><td>numero di catalogo per il kit di reagenti STK</td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#11 Lame, sterili</td><td>Fisher</td><td>3120030</td><td></td></tr><tr><td>#3 manici di bisturi, sterili</td><td>Fisher</td><td>08-913-5</td><td></td></tr><tr><td>Piastre di Petri in vetro da 100 mm</td><td>Fisher</td><td>08-748D</td><td></td></tr><tr><td>Pinze semicurve</td><td>Fisher</td><td>12-460-318</td><td></td></tr><tr><td>Pallone di tripsinizzazione</td><td>Fisher</td><td>10-042-12B</td><td></td></tr><tr><td>Agitatore magnetico</td><td>Fisher</td><td>14-490-200</td><td></td></tr><tr><td>3/4" ancorette</td><td>Fisher</td><td>14-512-125</td><td></td></tr><tr><td>B-D colino cellulare&nbsp;</td><td>Fisher</td><td>#352340</td><td></td></tr><tr><td>B-D 50 ml Provetta da centrifuga</td><td>Fisher</td><td>#352098</td><td></td></tr><tr><td>PamStation 12</td><td>PamGene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BioNavigator 6.0 software di analisi kinomica&nbsp;</td>Software per il saggio delle chinasi <td>PamGene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Evolve Software</td> per l'app <td>PamGene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UpKin (previsione delle chinasi a monte)</td><td>PamGene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>gentleDissociatore MACS</td><td>Miltenyi Biotec</td><td>130-093-235</td><td></td></tr><tr><td>Sistema di coltura cellulare rotante (RCCS)</td><td>Synthecon</td><td>RCCS-D</td><td>con HARV monouso da 10 ml</td></tr></tbody></table>

generazione di microtumors uso 3d biogel umano sistema cultura e cellule di glioblastoma paziente-derivato per kinomic profiling and drug testing risposta

Generation of Microtumors Using 3D Human Biogel Culture System and Patient-derived Glioblastoma Cells for Kinomic Profiling and Drug Response Testing

L'uso di xenotrapianti derivati da pazienti per modellare i tumori ha fornito importanti informazioni sulla biologia del cancro e sulla risposta ai farmaci. Tuttavia, richiedono tempo, sono costosi e richiedono molta manodopera. Per superare questi ostacoli, molti gruppi di ricerca si sono rivolti a colture sferoidi di cellule tumorali. Sebbene utili, gli sferoidi tumorali o gli aggregati non replicano le interazioni cellula-matrice come si trovano in vivo. Pertanto, gli approcci di coltura tridimensionale (3D) che utilizzano un'impalcatura di matrice extracellulare forniscono un sistema di modello più realistico per l'indagine. A partire da xenotrapianti sottocutanei o intracranici, il tessuto tumorale viene dissociato in una sospensione a singola cellula simile alle neurosfere delle cellule staminali tumorali. Queste cellule vengono poi incorporate in una matrice extracellulare di derivazione umana, il biogel umano 3D, per generare un gran numero di microtumori. È interessante notare che i microtumori possono essere coltivati per circa un mese con un'elevata vitalità e possono essere utilizzati per test di risposta ai farmaci utilizzando saggi standard di citotossicità come il 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio bromuro (MTT) e l'imaging di cellule vive utilizzando Calcein-AM. Inoltre, possono essere analizzati tramite immunoistochimica o raccolti per la profilazione molecolare, come la profilazione cinematica ad alto rendimento basata su array, che è descritta anche qui. I microtumori 3D, quindi, rappresentano un sistema di modelli versatile ad alto rendimento in grado di replicare più da vicino la biologia dei tumori in vivo rispetto agli approcci tradizionali.

Abbiamo dimostrato che il sistema cultura Biogel 3D supporta la crescita a lungo termine e la funzione di molteplici tipi di cellule. In questo progetto di collaborazione, xenolines GBM pazienti-derivato (PDX) vengono utilizzati per la produzione di centinaia di microtumors. Cellule dissociate (3 x 10 5) o neurospheres (40 - 50) sono stati incorporati in perline Biogel (2 mm) e dopo gelificazione pratica sono coltivate in un bioreattore personalizzata NB-media riempito. vitali...

Gli xenotrapianti di glioblastoma multiforme derivati da pazienti possono essere miniaturizzati in microtumori viventi utilizzando il sistema di coltura di biogel umano 3D. Questo test tumorale 3D in vivo è adatto per i test di risposta ai farmaci e la profilazione molecolare, compresa l'analisi cinematica.

Generazione di Microtumors Uso 3D Biogel Umano Sistema Cultura e cellule di glioblastoma paziente-derivato per Kinomic Profiling and Drug Testing risposta

The use of patient-derived xenografts for modeling cancers has provided important insight into cancer biology and drug responsiveness. However, they are ...

L'obiettivo generale di questo sistema di coltura di microtumori tridimensionali derivati da pazienti affetti da glioblastoma è consentire test farmacologici ad alto rendimento abbinati a un saggio di profilazione molecolare, come il test cinomica. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'oncologia, ad esempio: perché alcune terapie funzionano bene su un tumore di un paziente ma non su quello di un altro? Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce un sistema di coltura tumorale in miniatura ma realistico, adatto ai test terapeutici.Generalmente, le persone nuove rispetto a questo metodo incontreranno difficoltà perché la manipolazione delle cellule di xeno innesto derivate dal paziente non è paragonabile alla manipolazione di cellule tumorali immortali stabilite da tempo. Ciò è dovuto alla loro fragilità e sensibilità ai cambiamenti delle condizioni di coltura. Una dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale, poiché i passaggi per la generazione di microtumori sono difficili da apprendere solo attraverso una descrizione, a causa del loro metodo di produzione unico e complesso.La procedura di disaggregazione del tumore sarà dimostrata da Catherine Langford, tecnico senior e responsabile di laboratorio nel mio laboratorio. Le procedure di generazione dei microtumori e di somministrazione dei farmaci saranno dimostrate da Rachael Shevin, una tecnica del mio laboratorio. Utilizzando pinze, effettuare una dissezione ottusa per staccare delicatamente la massa tumorale dalla parete peritoneale e dalla cute, quindi trasferire la massa tumorale in una piastra di Petri sterile in vetro.Quindi, utilizzare un bisturi sterile con lama numero 11 e pinze semicurve sterili per rimuovere dal tessuto tumorale qualsiasi tessuto necrotico e tessuto connettivo ospite membranoso. Lavare i tumori puliti con RPMI sterile da tre a cinque volte per rimuovere l'eccesso di sangue, inclinando delicatamente la piastra tra un risciacquo e l'altro per eliminare la soluzione di lavaggio. Dopo l'ultimo lavaggio, utilizzare due lame di bisturi numero 11 per tritare finemente i tumori.Quindi, utilizzare pinze sterili curve in modo semicircolare per trasferire i tumori in un tubo di dissociazione contenente soluzione enzimatica. Posizionare il tubo in un dissociatore cellulare e selezionare il programma Tumor 2. Fare clic su Start per far funzionare il dissociatore per 37 secondi.Quindi trasferire il tubo su un agitatore rotante e posizionare l'agitatore in un incubatore a 37 gradi Celsius per 40 minuti. Al termine dell'incubazione, riposizionare il tubo sul dissociatore ed eseguire il programma Tumor 3 per 37 secondi. Al termine del programma, centrifugare le cellule e risospendere il pellet in 10 millilitri di RPMI privo di siero, mescolando delicatamente.Successivamente, caricare lentamente le cellule su un filtro cellulare da 40 micron in un nuovo tubo da 50 millilitri e lasciare che la sospensione filtri attraverso il filtro per gravità. Sollevare delicatamente la linguetta del filtro cellulare tra ogni nuovo aggiunta di cellule, rompendo il vuoto tra il filtro e il tubo in modo che le cellule sospese possano passare liberamente attraverso la maglia. Una volta filtrate tutte le cellule, centrifugare la sospensione monocellulare e risospendere il pellet in 10 millilitri di mezzo Neurobasal completo.Quindi, determinare il numero di cellule vitali mediante esclusione del blu di tripano e porre le cellule sul ghiaccio. Per generare i microtumori, centrifugare le cellule xenolinee di glioblastoma derivate da paziente dissociate e risospendere il pellet a 50.000 cellule per due microlitri di FBS. Successivamente, diluire le cellule in biogel umano a densità elevata freddo di ghiaccio in un rapporto di una parte di cellule a quattro parti di biogel.Quindi, utilizzare una pipetta elettronica multicanale per dispensare 10 microlitri di miscela cellulare per pin su una piastra in acciaio a 96 pin con rivestimento idrofobico. È importante evitare bolle durante la miscelazione di cellule, mezzo e biogel, lavorando comunque rapidamente ed in modo efficiente per generare i microtumori prima che il biogel umano inizi a solidificare sui pin. Una volta che tutti i microtumori sono stati seminati, trasferire i tumori 3D in un incubatore per colture cellulari per 20 minuti al fine di far gelificare le perle tumorali.Al termine dell'incubazione, trasferire i microtumori in una piastra da coltura da 10 centimetri contenente mezzo Neurobasal completo e riposizionare i tumori nell'incubatrice. Dopo uno o due giorni, utilizzare una pipetta dispensatrice a bocca larga per trasferire i microtumori nei pozzetti di una piastra da coltura a 96 pozzetti, contenente 50 microlitri di mezzo Neurobasal per pozzetto, e aggiungere 50 microlitri della soluzione di dosaggio appropriata in ciascun pozzetto. Mantenere i microtumori trattati nell'incubatrice per colture cellulari da uno a 14 giorni, alimentando i tumori due volte alla settimana con un mezzo fresco e soluzione del farmaco.Per valutare la morfologia cellulare del microtumore, ai giorni uno, sette e quattordici della coltura, etichettare i microtumori con un micromolare di Calcein-AM appena diluito per pozzetto nell'incubatore per colture cellulari per 20 minuti. Successivamente, acquisire le immagini dei tumori mediante microscopia a fluorescenza con ingrandimenti 2, 4 e 10x. Per valutare la crescita del microtumore, ai giorni uno, sette e 14, trattare le colture con 20 microlitri di MTT appena preparato per due ore nell'incubatore per colture cellulari.Al termine dell'incubazione, lisare i tumori con un buffer di lisi appena preparato contenente SDS al 10%, in rapporto uno a uno rispetto ai volumi delle pozzette di coltura, quindi sigillare la piastra. Successivamente, incubare i microtumori nel buffer di lisi tutta la notte a 37 gradi Celsius ed eseguire la lettura dell'assorbanza a 570 nanometri su un lettore multipozzetta la mattina seguente. Mediante l'analisi in tempo reale con Calcein-AM, come appena illustrato, è possibile valutare la crescita cellulare e la vitalità dei microtumori, nonché gli effetti delle terapie farmacologiche su queste funzioni.Come osservato, i microtumori non trattati e i microtumori con una resistenza nota al trattamento farmacologico sperimentale mostrano un andamento di crescita continuo durante un periodo di coltura di due settimane. Queste cellule tumorali sensibili al TMZ, tuttavia, mostrano una riduzione della crescita cellulare alla fine del periodo di coltura in risposta alla concentrazione più elevata di trattamento con TMZ, come evidenziato dal saggio MTT. In modo interessante, la segnalazione delle chinasi nei microtumori resistenti al TMZ rivela un certo numero di peptidi con intensità significativamente alterate dopo il trattamento con TMZ a 10 micromolar.In effetti, in questo esperimento rappresentativo, l'analisi di questi profili cinomici alterati mediante software di previsione delle chinasi a monte ha identificato alterazioni specifiche nelle chinasi tirosiniche SYK, LCK e CTK e in diverse intensità di chinasi serina/treonina, suggerendo potenziali nuovi bersagli terapeutici che potrebbero contribuire a superare la resistenza al trattamento del tumore. Una volta acquisita padronanza, la disaggregazione del tumore può essere completata in due ore se eseguita correttamente. La generazione di microtumori e le tecniche di somministrazione dei farmaci possono essere completate in un totale di tre ore se eseguite correttamente.In futuro, questo sistema modello potrebbe essere utilizzato come un sistema di avatar di tipo probando, in cui il tumore di un paziente viene abbinato a livello molecolare a una libreria esistente di microtumori derivati da pazienti, fornendo al clinico indicazioni sulla scelta ottimale della terapia.

generation-microtumors-using-3d-human-biogel-culture-system-patient

Research

Ricerca

JoVE Journal

Medicine

Medicina

In questo video, generiamo microtumori da cellule tumorali derivate da pazienti utilizzando biogel umano 3D. Questi microtumori assomigliano molto al microambiente tumorale in vivo e fungono da potenziali piattaforme per la sperimentazione di farmaci.

Generazione di microtumori: una tecnica di coltura in vitro per la coltura di microtumori 3D per analizzare la risposta al trattamento farmacologico

Protocollo per la propagazione di campioni chirurgici di glioma dissociati di alta qualità nel mezzo della neurosfera privo di siero da selezionare per le cellule con fenotipo delle cellule staminali tumorali. Per gli esemplari che non riescono a crescere come neurosfere, viene suggerito un protocollo alternativo. Viene descritta una tecnica di incorporamento della paraffina per mantenere l'architettura della neurosfera 3D per l'immunocitochimica.

Ottimizzazione della coltura cellulare glioma di alto grado da campioni chirurgici per l'uso in modelli animali clinicamente rilevanti e immunochimica 3D

Qui, presentiamo un protocollo per la cultura tridimensionale delle cellule di glioblastoma paziente-derivato all'interno di biomateriali ortogonalmente sintonizzabile progettate per imitare la matrice di cervello. Questo approccio fornisce un in vitro, una piattaforma sperimentale che mantiene molte caratteristiche in vivo delle cellule di glioblastoma in genere perdite nella cultura.

Acido ialuronico base di idrogel per cultura 3-dimensionale delle cellule di Glioblastoma paziente-derivato

Neurosfere coltivate come 3D culture costituiscono un potente strumento per studiare la biologia di glioma. Qui presentiamo un protocollo per eseguire esame immuno-istochimico pur mantenendo la struttura 3D di glioma neurosfere mediante inclusione in paraffina. Questo metodo consente la caratterizzazione delle proprietà neurosphere glioma ad esempio di staminalità e del differenziamento neurale.

Valutazione di biomarcatori in Glioma mediante immunoistochimica su paraffina 3D Glioma Neurosphere culture

Qui, descriviamo un assaggio di invasione facile da usare per il glioblastoma. Questo test è adatto per cellule staminali del glioblastoma. Viene descritta anche una macro Fiji per una facile quantificazione dell'invasione, della migrazione e della proliferazione.

Un modello spheroid 3D per Glioblastoma

Qui, descriviamo un metodo per generare organoidi di glioblastoma (GBM) da campioni di pazienti primari o colture cellulari derivate dal paziente e mantenerli fino alla maturità. Questi organoidi GBM contengono popolazioni cellulari fenotipicamente diverse e ricreano microambienti tumorali ex vivo.

Mantenimento della diversità cellulare del glioblastoma umano ex vivo utilizzando la coltura di organoidi tridimensionali

Il presente protocollo descrive una piattaforma sperimentale per valutare gli effetti dei segnali meccanici e biochimici sulle risposte chemioterapiche delle cellule di glioblastoma derivate dal paziente in colture 3D matrix-mimetiche utilizzando un dispositivo di illuminazione UV su misura che facilita il fotocrosslinking ad alto rendimento di idrogel con caratteristiche meccaniche sintonizzabili.

Gli array di idrogel consentono una maggiore produttività per gli effetti di screening dei componenti della matrice e delle terapie nei modelli tumorali 3D

Qui, delineiamo un protocollo completo per la generazione e l'utilizzo di organoidi di glioblastoma ingegnerizzati in laboratorio (LEGO) per studiare le dipendenze genotipo-fenotipo e selezionare potenziali farmaci per il trattamento del glioblastoma.

Coltura di organoidi di glioblastoma ingegnerizzata in laboratorio e screening farmacologico

Qui, stabiliamo una piattaforma di profilazione metabolica che integra gliomi sferoidi tridimensionali (3D) e normalizzazione basata sull'imaging tramite analisi del flusso extracellulare. Questo approccio consente una valutazione più accurata delle risposte metaboliche dei tumori ai trattamenti farmacologici e fornisce informazioni sui potenziali meccanismi di resistenza.

Progressi nella profilazione metabolica degli sferoidi tridimensionali dei tumori cerebrali per lo screening dei farmaci

Presentiamo un modello di migrazione del glioblastoma 3D utilizzando gliomasfere magnetiche derivate dal paziente generate da tumori appena diagnosticati e ricorrenti. Questa piattaforma consente la visualizzazione delle dinamiche migratorie specifiche del paziente e la valutazione dell'efficacia terapeutica. Il saggio può essere multiplexato dopo la migrazione per valutare la localizzazione e i modelli di espressione delle proteine.

Test riproducibile di migrazione del glioblastoma 3D con localizzazione sferoide mediata da nanoparticelle magnetiche in condizioni ipossiche

Impara a generare microtumori 3D da xenotrapianti di glioblastoma derivati da paziente per test farmacologici ad alto rendimento e profilazione kinomica. Questo metodo offre una piattaforma realistica per la ricerca terapeutica personalizzata.

Generazione di Microtumors Uso 3D Biogel Umano Sistema Cultura e cellule di glioblastoma paziente-derivato per Kinomic Profiling and Drug Testing risposta (Video) | JoVE Journal

Generazione di Microtumors Uso 3D Biogel Umano Sistema Cultura e cellule di glioblastoma paziente-derivato per Kinomic Profiling and Drug Testing risposta

Esplora altri video