Wrodzone komórki odpornościowe stanowią zasadniczą część komórek w mikrośrodowisku guza i są związane z nowotworem złośliwym u pacjentów i zwierzęcych modeli raka1. Ostatnio coraz powszechniej docenia się, że przewlekłe odpowiedzi immunologiczne odgrywają kluczową rolę w promowaniu progresji nowotworu, przerzutów i oporności na chemioterapię2. Makrofagi są ważnymi wrodzonymi komórkami odpornościowymi, które, jak wykazano, bezpośrednio regulują odpowiedź komórek nowotworowych na chemioterapię 3,4. Jednak rola neutrofili, kluczowych graczy we wrodzonym układzie odpornościowym, w regulacji odpowiedzi guza na leczenie przeciwnowotworowe nie jest znana. Celem tych protokołów jest zastosowanie szybkiej i wiarygodnej metody oddzielania neutrofili od próbek krwi pacjenta z PBL oraz różnicowanie komórek HL60 wzdłuż szlaku granulocytarnego w celu zbadania ich roli w regulacji wrażliwości komórek chłoniaka na leki przeciwchłoniakowe.
Neutrofile są najliczniejszym składnikiem komórkowym wrodzonego układu odpornościowego we krwi 5 i działają jako pierwsza linia obrony przed inwazją mikroorganizmów 6. Neutrofile odgrywają zasadniczą rolę w zwiększaniu efektywnej wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, oprócz zmiennych funkcji efektorowych w kilku stanach patologicznych 7. Dlatego w badaniach in vitro wymagana jest szybka i wiarygodna metoda izolowania neutrofili z innych komórek krwi, taka jak metoda separacji w gradiencie gęstości. Zastosowanie tej metody do izolacji neutrofili ułatwi dalsze badania nad funkcjami immunologicznymi in vivo i ex vivo, w których pośredniczą neutrofile.
Zdolność do uzyskania czystych populacji neutrofili jest ważnym pierwszym krokiem do badania pacjentów z chorobami immunologicznymi 8. Metoda separacji w gradionym spadku gęstości jest idealną techniką, w której uzyskuje się wysoką wydajność komórek. Metoda polega na dodaniu roztworu gradientu gęstości na dnie probówki zawierającej rozcieńczoną krew ludzką, a następnie odwirowaniu przy 300 g przez 35 minut bez przerwy. Pierścień komórek jednojądrzastych pojawia się na granicy faz, a neutrofile znajdują się poniżej pierwszego. Metoda ta ma znaczące zalety w stosunku do innych dostępnych metod, takich jak zestawy do izolacji neutrofili, które są znacznie droższe9. Ponadto izolowanie neutrofili z ludzkiej krwi za pomocą komercyjnych zestawów wykorzystujących przeciwciała skierowane do markera powierzchniowego specyficznego dla ludzkich neutrofili zwiększa ryzyko aktywacji lub różnicowania komórek. Metoda separacji w gradimencie gęstości pozwala na wyizolowanie neutrofili w krótkim czasie. Na tym samym etapie oddzielane i odzyskiwane są również komórki jednojądrzaste. Jest to podstawowa technika, w której uzyskuje się wysoką wydajność czystych komórek w celu osiągnięcia integralności funkcjonalnej.
Aby naśladować mikrośrodowisko guza, przeprowadzono eksperymenty 3D. Biorąc pod uwagę krótki okres półtrwania neutrofili in vitro, eksperymenty 3D na świeżych ludzkich neutrofilach nie są rozstrzygające. Z tego powodu komórki promielocytowe (HL60) są indukowane do różnicowania się w komórki podobne do neutrofili za pomocą induktorów różnicowania dimetylosulfotlenku (DMSO) i kwasu retinowego (RA). Stosowanie zróżnicowanych komórek HL60 (różnica HL60) zapobiegnie różnym reakcjom neutrofili z powodu izolacji od różnych dawców.
Modele hodowli 3D in vitro stanowią etap pośredni między modelami 2D in vitro a modelami in vivo. W hodowli 2D komórki rozprzestrzeniają się na plastikowej powierzchni, tworząc nienaturalne przyczepy komórkowe do zdeponowanych białek, które są denaturowane na tej syntetycznej powierzchni. I odwrotnie, komórki w hodowli 3D tworzą naturalne przyczepy komórka-komórka, ponieważ komórki i macierz zewnątrzkomórkowa, którą syntetyzują, są naturalnym materiałem, do którego są przyczepione. Z tego powodu modele kokultur 3D, zwłaszcza między komórkami rakowymi a innymi typami komórek, były bardzo przydatne do wskazania ich udziału we wzroście guza, angiogenezie i przerzutach. W rezultacie hodowle 3D sprawiają, że hodowla komórkowa naśladuje warunki fizjologiczne, które istnieją in vivo 10.