Protokół ten miał na celu ustanowienie i optymalizację metody LC-MS/MS do względnej ilościowej ilościowej akumulacji winkrystyny w pierwotnych komórkach WSZYSTKICH dzieci u dzieci.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół ten miał na celu ustanowienie i optymalizację metody LC-MS/MS do względnej ilościowej ilościowej akumulacji winkrystyny w pierwotnych komórkach WSZYSTKICH dzieci u dzieci.
Ilościowe określenie winkrystyny wewnątrzkomórkowej (VCR) w pierwotnych pediatrycznych ostrych komórkach białaczki limfoblastycznej (ALL) jest niezbędne dla zrozumienia różnic specyficznych dla próbek w przyjmowaniu leków oraz do wsparcia badań eksperymentalnych z wykorzystaniem niedostępnych materiałów pacjentów. Przedstawiamy tutaj uprościoną mikrometodę LC-MS/MS, zoptymalizowaną specjalnie pod komórki pierwotne ALL uzyskane za pomocą ksenoprzeszczepów pochodzących od pacjentów (PDX), odpowiadając na kluczowe wyzwania, takie jak ograniczona dostępność komórek, rozmiar małych komórek oraz potrzeba powtarzalnej regeneracji po wielu etapach mycia. Testy czasowe o długości od 1 do 5 godzin wykazały, że okres inkubacji 3 godzin daje najwyższe i najbardziej spójne poziomy wewnątrzkomórkowego magnetowidu, z mniejszą zmiennością między replikacjami. Optymalizacja metod wykazała również, że stosowanie 2,5 × 106 komórek na warunki poprawia odporność analityczną w porównaniu do 1 × 106 komórek, które wykazały większą dyspersję w powtarzanych eksperymentach. Dodatkowe istotne udoskonalenia obejmowały użycie zimnego metanolu w celu zwiększenia efektywności wytrącania białek oraz wprowadzenie wewnętrznego standardu monitorującego i minimalizującego zmienność proceduralną. Metoda umożliwia czułe i precyzyjne ilościowe określenie magnetowida wewnątrzkomórkowego w odpowiednich zakresach stężeń, chociaż najniższa testowana dawka (0,01 μM) nie była mierzalna po 3-godzinnej inkubacji. Ogólnie rzecz biorąc, ta mikrometoda zapewnia praktyczne, powtarzalne i skalowalne podejście do pomiaru magnetowidu wewnątrzkomórkowego w pierwotnych próbkach ALL. Jego projekt wspiera analizy porównawcze, walidację modeli ex vivo oraz przyszłe zastosowania metodologiczne mające na celu integrację wewnątrzkomórkowej ilościowej analizy leków w szerszych ocenach farmakologicznych.
Ostra białaczka limfoblastyczna (ALL) odpowiada za około 25% wszystkich nowotworów dziecięcych i pozostaje najczęstszym nowotworem u dzieci 1,2. Chociaż postępy w terapii znacznie poprawiły wskaźniki przeżywalności, przekraczające obecnie 90% – biologiczna złożoność ALL nadal napędza wysiłki na rzecz opracowania narzędzi lepiej charakteryzujących chorobę na poziomie komórkowym3.
Alkaloidy vinca, szczególnie magnetowidy, są kluczowymi elementami WSZYSTKICH protokołów leczenia4. Ponieważ VCR wywiera swoje cytotoksyczne efekty wewnątrzkomórkowe, zrozumienie jego pobierania i gromadzenia w komórkach białaczkowych jest kluczowe dla badań dotyczących odpowiedzi na leki, farmakodynamiki i zachowań komórkowych w systemach ex vivo. Jednak większość dostępnych podejść do oceny poziomu leków wewnątrzkomórkowych opiera się na pomiarach pośrednich lub metodach półilościowych, co ogranicza powtarzalność i czułość 5,6,7.
Równolegle wiele badań nadal opiera się w dużej mierze na liniach komórkowych białaczki, które nie mają biologicznej heterogeniczności i klinicznego znaczenia komórek pierwotnych pochodzących od pacjentów. Próbki pierwotne często stanowią wyzwania, takie jak ograniczona liczba komórek, zmienna jakość próbek oraz konieczność stosowania wysoce czułych technik analitycznych zdolnych do wykrywaniazwiązków wewnątrzkomórkowych o niskiej ilości.
Chromatografia cieczowa – tandemomowa spektrometria mas (LC-MS/MS) zapewnia specyficzność i czułość niezbędne do precyzyjnego ilościowego określenia środków chemioterapeutycznych, jednak standaryzowane protokoły pomiaru wewnątrzkomórkowego magnetowidu bezpośrednio w komórkach białaczki pierwotnej pozostają rzadkie. Ustanowienie solidnych mikrometod zgodnych z ograniczonym materiałem pacjenta może ułatwić szeroki zakres zastosowań, w tym profilowanie farmakologiczne, ocenę interakcji lek-komórki oraz badania porównawcze między podtypami chorób lub stanami terapeutycznymi.
W tym protokole opisujemy rozwój i optymalizację mikrometody ilościowej ex vivo intrakomórkowej magnetowidy w komórkach pierwotnej białaczki z użyciem LC-MS/MS. Aby uzyskać wystarczający materiał do opracowania metody, próbki pacjentów zostały przeszczepione do niedoborczych myszy NSG w celu opracowania modeli PDX9. Po rozszerzeniu in vivo izolowano ludzkie komórki białaczki i kriokonserwowano10. Następnie zostały rozmrozzone, inkubowane w magnetowidzie, przemyte, zanalizowane i przeanalizowane przez LC-MS/MS w celu określenia poziomu leków wewnątrzkomórkowych.
Metoda ta oferuje kilka zalet: wymaga niewielkiej liczby komórek (2,5 miliona), jest czuła i szybka oraz kompatybilna z klinicznie istotnymi próbkami pierwotnymi. Ponieważ bezpośrednio mierzy zawartość leków wewnątrzkomórkowych, stanowi wiarygodne narzędzie ilościowe dla badaczy badających przyjmowanie leków, odpowiedzi komórkowe na chemiopeutyki lub inne kwestie farmakologiczne w nowotworach hematologicznych.
Ogólnie protokół ten rozszerza dostępny zestaw narzędzi analitycznych do badania ALL u dzieci i może być łatwo dostosowany do innych leków lub typów próbek, wspierając przyszłe badania nad biologią białaczki, zachowaniem leków oraz precyzyjną farmakologią.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Próbki białaczki użyte w tym badaniu pochodzą z biobankowanych fiolek pacjentów leczonych w Centro Infantil Boldrini, którzy zezwolili na wykorzystanie swoich komórek na podstawie formularza świadomej zgody. Projekt został zatwierdzony przez Komitet Etyki Instytucjonalnej (CAAE 34601120.7.0000.5376). Protokoły generowania PDX u zwierząt były realizowane zgodnie z przepisami i wytycznymi etycznymi Komitetu Etyki Zwierząt (Comissão de Ética no Uso de Animais) Centro Infantil Boldrini (CEUA/Boldrini 0011-2020).
1. Przygotowanie próbki i inkubacja leków (dzień 1)
2. Przetwarzanie próbek dla LC-MS/MS (dzień 2)
3. Konfiguracja LC-MS/MS i akwizycja danych
4. Analiza danych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Reprezentatywne wyniki chromatograficzne uzyskane po testach akumulacyjnych wewnątrzkomórkowych z użyciem pierwotnych WSZYSTKICH komórek PDX inkubowanych z VCR i VINB przedstawiono na Rysunku 1. Próbki przygotowywano przy użyciu 2,5 × 106 komórek na warunki. W opisanych warunkach chromatograficznych magnetowid był konsekwentnie utrzymywany przez 2,85 minuty przy minimalnym efekcie macierzowym, a kształt szczytu był symetryczny i dobrze rozdzielony. Profile te ilustrują oczekiwane ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dokładna ocena poziomu leków wewnątrzkomórkowych w komórkach pierwotnej białaczki jest kluczowa dla zrozumienia obsługi leków na poziomie komórkowym oraz wspierania rozwoju testów funkcjonalnych uzupełniających profilowanie molekularne. Istniejące podejścia analityczne często wymagają dużej liczby komórek, obejmują długie etapy przetwarzania lub opierają się na pośrednich odczytach, które nie odzwierciedlają rzeczywistej dostępności środków chemioterapeutycznych wewnątrzkomórkowych 5,6<...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Dziękujemy Centro Infantil Boldrini oraz wszystkim pacjentom, którzy przekazali swoje próbki do badania. Adrielli C. Soares otrzymał stypendium od Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil (CAPES) oraz od São Paulo Research Foundation (FAPESP, 2023/18389-3). José A. Yunes otrzymał stypendium produktywności od National Counsel of Technological and Scientific Development (CNPq, 308399/2021-8). Prace te były wspierane przez badania z brazylijskiego Ministerstwa Zdrowia w ramach programu PRONON (Programa Nacional de Apoio à Atenção Oncológica, NUP 25000.211174/2019-45).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 2,0 mL fiolka z zakrętką | Przepływ | 8-2400 | Używany z szklanymi wkładkami ze sprężyną (5 x 29 mm) tej samej firmy (Cat. 5-29015) |
| 2,0 mL fiolka z zakrętką | Przepływ | 8-2400 | Używany z szklanymi wkładkami ze sprężyną (5 x 29 mm) tej samej firmy (Cat. 5-29015) |
| Acetonitryl | Merck (Sigma-Aldrich) | 100030 | |
| Acetonitryl | Merck (Sigma-Aldrich) | 24010152 | |
| AIM V | Thermo Fisher Scientific | 12055091 | |
| System chromatograficzny Acquity UPLC Klasa H | Spółka Waters | https://www.waters.com/nextgen/br/pt/products/chromatography/chromatography-systems/acquity-uplc-h-class-plus-system.html?srsltid=AfmBOoo0mjNgaucBI-Exv97cEmWE96_lVkqKi2IR0IPtA-h1feG-WvtW | |
| Hrabina 3 FL | Thermo Fisher Scientific | A49892 | |
| DMSO | Merck (Sigma-Aldrich) | D 8418 | |
| Falcon 50 mL | Sarstedt | 62.547.254 | |
| Kwas mrówkowy | Merck (Sigma-Aldrich) | F0507 | |
| Szklana butelka | Merck (Sigma-Aldrich) | 41121800 | |
| Inkubator | PHCBI | MCO-50M-PE | |
| Metanol | Merck (Sigma-Aldrich) | 34860 | |
| Mikrorurka 1,5 mL | Eppendorf | 41121702 | |
| Microtube 2,0 mL | Eppendorf | 30120094 | |
| PBS | Merck (Sigma-Aldrich) | PPB006 | |
| Speevac miVac | Fisher Scientific | 56340 | |
| Oprogramowanie do akwizycji danych | Spółka Waters | MassLynx | |
| Spektrometr masowy potrójny kwadrupolowy Xevo TQ-S micro | Spółka Waters | https://www.waters.com/nextgen/us/en/products/mass-spectrometry/mass-spectrometry-systems/xevo-tq-s-micro.html?srsltid=AfmBOoqqmLRNfHGqvtnwaL7xYOOEXPV3NJ9qYNH9HAwqXKXrMvLRQXSW | |
| Sonicator ultradźwiękowy | Quimis | Q335D | |
| Winblastyna 1 mg/mL | Libbs | https://www.libbs.com.br/nossos-produtos/antineoplasico-faulblastina/ | Siarczan winblastyny |
| Winkrystyna | Cayman Chemicals | 11764 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.