Valutazione rapida della citotossicità in vitro del recettore dell'antigene chimerico che esprime Jurkat mediante imaging fluorescente
27 ottobre 2023
Un protocollo per valutare l'uccisione quantitativa delle cellule tumorali da parte delle cellule Jurkat che esprimono il recettore dell'antigene chimerico (CAR) mirato all'antigene tumorale singolo. Questo protocollo può essere utilizzato come piattaforma di screening per una rapida ottimizzazione dei costrutti di cerniera CAR prima della conferma nelle cellule T derivate dal sangue periferico.
Le cellule CAR-T vengono costantemente migliorate per ottenere risposte migliori negli studi clinici sull'uomo. Stiamo identificando modi per valutarlo nel nostro laboratorio utilizzando un metodo imparziale ad alto rendimento, come l'utilizzo di imaging fluorescente per selezionare le combinazioni che funzionano meglio. Esistono diverse combinazioni di costrutti che possono essere progettate per ogni singolo frammento variabile a catena modificando la geometria dei domini extracellulari e cerniera.
Abbiamo progettato questo protocollo per identificare le combinazioni con la migliore efficacia nell'eliminazione delle cellule bersaglio utilizzando le cellule Jurkat. Si tratta di un protocollo rapido e ad alto rendimento per lo screening dei costrutti CAR in base alla citotossicità delle cellule bersaglio utilizzando cellule Jurkat, che vengono poi convalidate con cellule T convenzionali. Una dozzina di diversi costrutti CAR possono essere testati contemporaneamente in una piastra a 96 pozzetti utilizzando questa tecnica.
Qui nel laboratorio di Akhavan, quantifichiamo in numeri assoluti la ciclosi diretta delle cellule bersaglio da parte delle cellule Jurkat che esprimono CAR in modo ad alto rendimento per lo screening di più costrutti CAR. L'obiettivo primario del nostro laboratorio è quello di migliorare la traduzione clinica della terapia con cellule CAR-T contro i tumori cerebrali di alto grado. Sfruttiamo gli screening farmacologici ad alto rendimento come modalità per migliorare la citotossicità delle cellule CAR-T, oltre a mirare al microambiente tumorale.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo protocollo delinea un metodo ad alto rendimento per valutare la citotossicità delle cellule Jurkat esprimenti CAR contro le cellule tumorali. Permette uno screening rapido di varie costruzioni CAR per identificare le combinazioni più efficaci per il targeting di specifici antigeni tumorali.
Componenti chiave dello studio
Area della scienza
- Immunologia
- Biologia del cancro
- Terapia cellulare
Sfondo
- Le cellule CAR T sono in fase di perfezionamento per migliorare i risultati clinici.
- I metodi di screening ad alto rendimento sono essenziali per ottimizzare le costruzioni CAR.
- Le cellule Jurkat servono come modello per valutare l'efficacia del CAR.
- Questo studio si concentra sulla citotossicità delle costruzioni CAR contro le cellule bersaglio.
Obiettivo dello studio
- Sviluppare un protocollo per lo screening efficiente delle costruzioni CAR.
- Quantificare gli effetti citotossici delle cellule Jurkat esprimenti CAR.
- Identificare le configurazioni CAR ottimali per il targeting degli antigeni tumorali.
Metodi utilizzati
- Imaging fluorescente per lo screening ad alto rendimento.
- Valutazione di molteplici costruzioni CAR in formato piastra a 96 pozzetti.
- Quantificazione dell'uccisione delle cellule bersaglio da parte delle cellule Jurkat esprimenti CAR.
- Confronto con le risposte convenzionali delle cellule T per la validazione.
Risultati principali
- Identificazione di costruzioni CAR efficaci per l'uccisione delle cellule tumorali.
- Dimostrazione delle capacità ad alto rendimento utilizzando le cellule Jurkat.
- Valutazione quantitativa della citotossicità tra diverse costruzioni.
- Potenziale per una rapida ottimizzazione dei design CAR prima dell'applicazione clinica.
Conclusioni
- Il protocollo consente uno screening efficiente delle costruzioni CAR.
- Le cellule Jurkat forniscono un modello affidabile per valutare l'efficacia del CAR.
- Questo approccio può accelerare lo sviluppo delle terapie con cellule T CAR.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Rapid, high-throughput cytotoxicity evaluation of CAR constructs in Jurkat cells enables early-stage de-risking and prioritization of CAR designs before resource-intensive primary T cell validation. This platform accelerates the identification of hinge-optimized CARs with superior target cell killing, supporting efficient portfolio triage in oncology cell therapy pipelines. By quantifying cytotoxicity across multiple constructs simultaneously, teams can make data-driven decisions at critical discovery inflection points.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rapid interrogation of CAR construct permutations for functional target validation.
- Supports mechanistic de-risking by quantifying direct cytotoxicity in a controlled system.
- Facilitates predictive confidence in construct selection prior to primary T cell engineering.
Screening & Assay Development
- Prepares validated CAR-Jurkat systems for downstream high-throughput screening workflows.
- Standardizes cytotoxicity assays with quantitative fluorescent imaging outputs.
- Enables reproducible, scalable evaluation of multiple CAR constructs in parallel.
- Supports reliable compound or construct evaluation in 96-well plate formats.
Translational & Preclinical Research
- Aligns early cytotoxicity data with translational goals by confirming findings in PBMC-derived T cells.
- Provides continuity from discovery-stage construct optimization to preclinical validation steps.
- Reduces risk of late-stage attrition by filtering out suboptimal CAR designs early.
Pipeline & Workflow Integration
This high-throughput cytotoxicity platform fits at the interface of early discovery and lead identification, bridging construct design with preclinical validation. It enables rapid hypothesis testing and construct triage before advancing to resource-intensive primary T cell or in vivo studies.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven evaluation of hinge and extracellular domain modifications for CAR efficacy.
- Screening: Delivers quantitative, reproducible cytotoxicity data for construct comparison and ranking.
- Analytics: Provides absolute cell counts and statistical outputs (e.g., one-way ANOVA) to inform decision-making.
- Translational Research: Confirms construct performance in PBMC-derived T cells, supporting translational continuity.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, reusable platform for ongoing CAR construct optimization campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in CAR construct selection.
- Operational Value: Standardizes and scales cytotoxicity evaluation, enabling efficient resource allocation.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by filtering constructs early.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of CAR candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in CAR construct design and lentiviral transduction of Jurkat cells.
- Needs access to fluorescent imaging instrumentation and analytical software for quantitative readouts.
- Demands cross-team standardization of assay setup and data analysis parameters.
- Adaptation to other cell models or antigens may require protocol optimization.
- Dependent on robust statistical analysis (e.g., ANOVA) for construct comparison.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:42
Plating CFSE‐Labelled Tumor Cells and Co‐Culturing CAR‐Expressing Jurkats for In Vitro Cytotoxicity Evaluation
5:19
Preparation of Plate for Fluorescent Imaging and Cell Viability Assessment in CAR‐Jurkat Co‐Culture with CFSE‐Labeled Tumor Cells
![Imaging dinamico di cellule T del recettore dell'antigene chimerico con [18F] tomografia ad emissione di positroni tetrafluoroborato/tomografia computerizzata](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F62334.jpg%3Fv%3D2026-07-08T02%253A24%253A38.282Z&w=384&q=75)
