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Artigo de método

Preparação de organoides a partir de tumores: um modelo de tumor 3D in vitro

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30 de abril de 2023

Neste artigo

Resumo

Fonte: Wadosky, K. M., et al. Geração de organoides tumorais a partir de modelos de câncer de próstata em camundongos geneticamente modificados. J. Vis. Exp. (2019).

Organoides derivados de tumores são um tipo de modelo de cultura de células 3D que pode manter as características patológicas e a linhagem celular específica de órgãos de tumores. No protocolo de exemplo, veremos os cientistas gerarem organoides a partir de um tumor de próstata a partir de um modelo de camundongo geneticamente modificado.

Protocolo

Os procedimentos de animais descritos aqui foram realizados com a aprovação do Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) no Departamento de Recursos de Animais de Laboratório, Roswell Park Comprehensive Cancer Center, Buffalo, Nova York.

NOTA: Camundongos machos a serem dissecados para isolar próstatas ou tumores de próstata para geração de organoides devem ter atingido pelo menos a idade de maturidade sexual - cerca de 8 a 10 semanas de idade. As idades específicas dos camundongos podem variar entre os estudos. Alguns fatores a serem considerados ao escolher a idade incluem alterações dependentes da idade nas populações de células da próstata, expressão dependente da idade de transgenes Cre específicos impulsionados por promotores e taxa de progressão do tumor de próstata em um GEMM específico.

NOTA: A Figura 1 mostra uma descrição pictórica do procedimento para geração de organoides tumorais.

1. Preparação

  1. Prepare o meio organoide da próstata do camundongo de acordo com Drost et al. com as seguintes alterações. Use meio condicionado em vez de proteínas recombinantes para Noggin e R-Spondin e use uma concentração final de 1% (v/v), em vez de 10%, para Noggin e R-Spondin-Spondin.
    OBSERVAÇÃO: As células HEK293 transfectadas de forma estável com HA-mouse Noggin-Fc ou HA-mouse Rspo1-Fc são usadas para produzir meio condicionado Noggin ou R-Espondina Essas linhagens celulares foram um presente do Laboratório Calvin Kuo da Universidade de Stanford.
  2. Prepare a solução de digestão em um tubo de 15 mL diluindo 20 mg / mL de colagenase II com meio DMEM / F12 (+++) avançado até uma concentração final de 5 mg / mL. Adicione o inibidor de rocha Y-27632 à solução de colagenase II a uma concentração final de 10 μM.
    OBSERVAÇÃO: A proporção de tampão de digestão para tecido é de 1 mL para 50 mg, que usamos de acordo com Drost et al.

2. Picagem e digestão do tecido tumoral

  1. Na capa de cultura de células, coloque o tecido tumoral da próstata em uma placa de cultura estéril de 10 cm, disseque e descarte o tecido necrótico.
  2. Pique o tecido tumoral de próstata restante em cubos de 1 mme 3, segurando os pedaços de tecido com a pinça curva estéril e cortando com uma tesoura de dissecação.
  3. Coloque os pedaços de tumor picados no tubo de 15 mL com o tampão de digestão, recolhendo-os com o lado curvo da pinça. Digerir o tecido tumoral a 37 °C com agitação durante 1,5 a 2 h. Verifique o progresso da digestão a cada 20 min.
    OBSERVAÇÃO: Neste momento, retire pelo menos 2 mL de matriz do armazenamento a -20 °C e descongele no gelo. Alíquotas de 1 mL de matriz levarão aproximadamente 3 h para descongelar.
  4. Após a digestão dos tecidos, centrifugue o tubo a 175 x g durante 5 min a 4 °C para formar um sedimento celular.
  5. Remova o sobrenadante, sacuda o tubo para soltar o pellet celular e ressuspenda o pellet celular em 1 mL de tripsina pré-aquecida suplementada com 10 μM de inibidor de rocha Y-27632. Coloque o tubo em banho-maria a 37 °C por 5 min.
  6. Após a incubação, pipete para cima e para baixo 5 vezes com uma ponta P1000 padrão. Retorne o tubo ao banho-maria a 37 °C por mais 5 min e repita a etapa 2.6.
    OBSERVAÇÃO: Neste momento do procedimento, aqueça uma placa de cultura de células estéril de 6 poços, colocando-a em uma incubadora a 55 ° C.

3. Contagem de células e ressuspensão na matriz

  1. Lave as células adicionando 9 mL de AdDMEM/F12 (+++) frio e centrifugue o tubo a 175 x g por 5 min a 4 °C.
  2. Após a centrifugação, remova o sobrenadante, sacuda o tubo para soltar o pellet e lave as células novamente adicionando 10 mL de AdDMEM / F12 (+++) frio. Centrifugar o tubo a 175 x g durante 5 min a 4 °C.
  3. Após a centrifugação, remova o sobrenadante, sacuda o tubo para soltar o pellet, ressuspenda as células em 1 mL de AdDMEM/F12(+++) e conte o número de células usando um hemocitômetro de acordo com o procedimento padrão.
  4. Sete a oito cúpulas cabem em um poço de um prato de 6 poços quando os organoides são revestidos em matriz por meio de gota. Aproximadamente 200 μL de matriz produzirão 7-8 cúpulas. Decida quantos poços de organoides são necessários para fins experimentais futuros e calcule o volume de matriz necessário. Em seguida, calcule o volume de solução contendo células necessário para ter uma concentração final de 1,0 x 106 células/mL de matriz.
  5. Após a contagem das células, centrifugue a 175 x g durante 5 min a 4 °C. Retirar o sobrenadante, sacudir o tubo para soltar o sedimento e ressuspender as células no volume da matriz calculado no passo 3.4.
    OBSERVAÇÃO: A matriz permanece na forma líquida apenas a 4 °C; Mantenha os tubos de estoque da matriz e as soluções da matriz-célula no gelo o tempo todo.

4. Cúpulas de matriz de revestimento e aplicação de mídia

  1. Misture a solução matriz-célula com uma pipeta P200 para distribuir uniformemente as células sem introduzir bolhas. Remova a placa de cultura de 6 poços da incubadora a 55 ° C.
  2. Pipete cuidadosamente 200 μL de solução de célula matriz e coloque rapidamente a solução em um poço para criar cúpulas.
  3. Repetir o passo 4.2 até esgotar o volume da solução matriz-célula. Deixe as cúpulas solidificarem em temperatura ambiente por 2 min.
  4. Vire o prato de 6 poços de cabeça para baixo e coloque-o em uma incubadora a 37 ° C para continuar a solidificação por 20 min.
  5. Após a incubação, adicione 2 mL de meio organoide de próstata de camundongo a cada poço. Adicione o andrógeno sintético R1881 a cada poço para uma concentração final de 1 nM e o inibidor de rocha Y-27632 a uma concentração final de 10 μM. Misture cuidadosamente e coloque a placa em uma incubadora a 37 ° C para cultura.
    OBSERVAÇÃO: Os meios de cultura organoides precisam ser suplementados com 10 μM de inibidor de rocha Y-27632 por apenas 1 semana após a geração do organoide.

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Fluxograma do protocolo de geração de organoides tumorais de próstata. Depois de dissecar o tumor da próstata, pique o tecido em pedaços de 1 mm. Digerir os pedaços do tumor na colagenase, coletar as células e digerir na tripsina para obter uma única suspensão celular. Após a contagem das células, ressuspenda o volume da matriz necessária para uma concentração de células de1,0 x 10 6...

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,25% de tripsina + 2,21 mM EDTAsigmaTelefone: 25-053
A83-01MedChemExpressHY-10432
DMEM/F12+++ avançadoGibcoRolamento 12634
Balança analíticaMettler Toledo30216623
B27 (50x)Gibco17504044
Colagenase IIGibco17101015
Matriz de Sarcoma EHS, Lote Pathclear#19814A10Fabricado por TrevigenSolicitado pelo Instituto Nacional do Câncer no Laboratório Nacional FrederickPortador de bolsas do Instituto Nacional do Câncer pode solicitar matriz
HEPES (1 M)sigmaTelefone: 25-060
Fator de crescimento epidérmico recombinante humano (EGF)PeproTechAF-100-15
L-glutamina (200 mM)sigmaTelefone: 25-005
N-Acetil-L-cisteínasigmaRolamento A9165
Penicilina-estreptomicinasigmaPág. 4333
Balança de precisãoMettler Toledo30216561
Lâmina de barbear de carbono de borda únicaMarca de pescador12-640
Y-276632 (Inibidor de Rocha)APExBIOResposta 3008

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