Waarom is de secretie van proteasen belangrijk voor targetvalidatie in invasiemodellen?

Protease-secretie aan de periferie van de sferoïde wijst op de acquisitie van een invasief fenotype, wat een meetbare biomarker biedt voor target engagement. Het kwantificeren van deze output maakt het mogelijk om de effecten van verbindingen op invasie-sturende pathways te beoordelen. Dit ondersteunt mechanistische risicovermindering door moleculaire inhibitie te koppelen aan een functionele blokkade van de invasie.

Hoe verbetert het isoleren van het invasieve fenotype als onafhankelijke variabele de efficiëntie van de discovery-pipeline?

Door sferoïden in een gestandaardiseerde collageenmatrix in te bedden, isoleert het model invasie als een kwantificeerbaar fenotype onafhankelijk van storende factoren door proliferatie. Dit maakt een duidelijke toeschrijving van de effecten van verbindingen aan invasieremming mogelijk in plaats van aan cytotoxiciteit. Een dergelijke isolatie verbetert de signaalklariteit in screeningscampagnes en vermindert het aantal fout-positieven.

Welke kwantitatieve metingen van de invasiediepte maken beslissingen over compound-screening mogelijk?

De invasiediepte wordt gemeten als de afstand die tumorcellen in de loop van de tijd migreren vanaf de kern van de sferoïde naar de collageenmatrix. Deze maatstaf biedt een continue, dosisresponsieve uitlezing voor het evalueren van de potentie van een verbinding. Drempelwaarden gebaseerd op invasiesnelheden van de controleonderzoeken ondersteunen go/no-go-beslissingen bij de optimalisatie van lead-verbindingen.

Waarom zijn replicatie-eisen belangrijk voor cross-functionele samenwerking bij de ontwikkeling van invasie-assays?

Replicatie zorgt ervoor dat sferoïdgrootte, matrixconsistentie en invasiemetingen reproduceerbaar zijn tussen gebruikers en laboratoria. Gestandaardiseerde protocollen voor dissociatie, het gebruik van methylcellulose en collageengelering minimaliseren variabiliteit. Deze reproduceerbaarheid maakt betrouwbare gegevensuitwisseling mogelijk tussen teams voor ontdekking, screening en preklinisch onderzoek.

Welke statistische analysecapaciteiten zijn vereist voordat dit model in screening-workflows kan worden geïmplementeerd?

Implementatie vereist de mogelijkheid om invasiediepteverdelingen te analyseren met niet-parametrische tests vanwege potentiële non-normaliteit in biologische replicaten. Correlatieanalyse tussen de concentratie van de verbinding en de inhibitie van de invasie ondersteunt de bepaling van de IC50. Deze analyses maken een robuuste selectie van hits en modellering van de structuur-activiteitsrelatie mogelijk.

Generation of a Three-Dimensional Spheroid Model of Tumor Cell Invasion

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neurowetenschap

0 weergaven • 3:18 min • April 28th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Take a culture of human brain tumor cells.

Treat with a dissociation enzyme to disrupt cell junctions, separating aggregated cells.

Wash with a buffer to stop enzyme activity, then add a culture medium to maintain cell viability.

Introduce methylcellulose, a suspending agent.

Transfer the suspension into a round-bottom microplate and incubate.

The viscous methylcellulose keeps the cells suspended, promoting cell-cell interactions for aggregation into spheroids.

Mix the spheroids with a collagen matrix that mimics the physiological extracellular environment.

Transfer the suspension into a microplate and incubate, allowing the matrix to form a gel that entraps the spheroids.

Add the growth medium on top of the gel.

At the spheroid periphery, tumor cells lose cell-cell adhesion and adopt an invasive phenotype.

These cells secrete proteases to degrade the matrix, extend protrusions to anchor themselves, and move forward, invading the matrix.

The spheroid model exhibiting tumor invasion is ready for analysis.

To generate uniformly-sized tumor spheroids, first wash the tumor cell culture of interest with 5 milliliters of PBS, and treat the cells with 0.5 to 1 milliliter of dissociation enzyme. After 5 minutes at 37 degrees Celsius, stop the reaction with 4 to 4.5 milliliters of PBS, and transfer the detached cells into a 15 milliliter conical tube, containing 10 milliliters of complete growth medium.

After counting resuspend the cells at a 1 times 10 to the 6 cells per 8 milliliters of complete growth medium, supplemented with 2 milliliters of 2% methylcellulose concentration, and transfer the suspension to a sterile system container. Then, add 100 microliters of cells to each well of a 96 well round bottom plate and place the plate into a 37 degrees Celsius, 5% carbon dioxide incubator for three to four days.

To perform an invasion assay, when the tumor cells have formed uniformly-sized spheroids, transfer each cell structure into a 500 microliter tube, and wash the spheroids once with 200 microliters of PBS. After the second wash, transfer the spheroids carefully into 100 microliters of freshly prepared collagen matrix, and add each spheroid suspension into the center of each well of a flat bottom 96 well plate.

Gerelateerde video's

0 Bekeken

Laatst bijgewerkt: 15 augustus 2026

Generation of a Three-Dimensional Spheroid Model of Tumor Cell Invasion

Overzicht

Belangrijkste onderdelen van de studie

Wetenschappelijk vakgebied

Achtergrond

Doel van de studie

Gebruikte methoden

Belangrijkste resultaten

Conclusies

Veelgestelde vragen

Industriële Relevantie voor Directie

Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D

Vroege Ontdekking & Targetvalidatie

Screening en assay-ontwikkeling

Translationeel & Preklinisch Onderzoek

Integratie van Pipeline & Workflow

Operationele en bedrijfsmatige impact

Overwegingen voor implementatie

Veelgestelde vragen over Biopharma

Een 3D Organotypic melanoom sferoïde huidmodel

Beoordeling van de levensvatbaarheid van cellen en de dood in 3D sferoïde culturen van kankercellen

Een nieuwe Stromal Fibroblast-Gemoduleerde 3D Tumor Sferoïde Model voor het bestuderen van Tumor-Stroma Interactie en Drug Discovery

Sferoïde Assay voor TGF-β-geïnduceerde Invasion Measure

A Three-Dimensional Co-culture Model of Infiltrating T Cells in Tumor Spheroids

Driedimensionale (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Een Cancer Cell Sferoïde Assay om Invasion beoordelen in een 3D-instelling

Volledig menselijke tumor-gebaseerde matrijs in driedimensionele sferoïde invasie assay

Een 3D-Spheroid-model als een fysiologisch systeem voor de differentiatie van kanker-geassocieerde fibroblasten en invasies in vitro studies

Een 3D Spheroid Model voor Glioblastoom