Os métodos de citotoxicidade e migração descritos aqui podem ser usados para avaliar a citotoxicidade celular NK para células cancerosas e mecanismos de evasão imunológica mediado por células NK em tumores malignos, bem como para identificar agentes terapêuticos que melhorarão a atividade/função celular NK. Os protocolos são simples, sensíveis, reprodutíveis e preferíveis alternativas ao ensaio de lançamento de cromo 51baseado em radioatividade clássica. Os protocolos foram especificamente projetados para serem facilmente adaptáveis para uso na maioria dos laboratórios, com leituras colorimétricas simples, microscópicas ou baseadas em FACS que são fáceis de interpretar, permitindo que os pesquisadores alcancem conclusões confiáveis. Todos são escaláveis para abordagens baseadas em triagem de alto nível. Embora os protocolos sejam apresentados no contexto de uma única linha de células tumorais hepáticas, eles podem ser facilmente adaptados facilmente a outros tipos de células cancerígenas e/ou outras células-alvo não cancerígenas.
Considerando que todos os métodos apresentados são robustos e reprodutíveis, variação interexperimental pode ocorrer com diferentes lotes de células cancerígenas e células NK. Para garantir que os resultados apoiem com precisão as conclusões dos experimentos, é aconselhável repetir o experimento pelo menos duas vezes usando triplicados biológicos.
Uma limitação desse método é que a taxa de crescimento das células NK92MI pode ser lenta. Portanto, para experimentos com 50 ou mais amostras, um número suficiente de NK92MI deve ser cultivado antecipadamente para evitar atrasos. Além disso, todos os controles descritos nos protocolos devem ser implementados para evitar resultados espúrios e não reprodutíveis. Outra limitação do ensaio de citotoxicidade NK é que a razão nk para células cancerosas, bem como o tempo de incubação, deve ser otimizada para cada célula-alvo. Por exemplo, testamos várias proporções de células cancerígenas para células NK (1:5, 1:10, 1:20, 1:40 e 1:80) para as linhas de células cancerígenas hepáticas, bem como múltiplos tempos de incubação (2, 3, 4, 5 e 6 h). Com base em nossos resultados, observamos resultados mais consistentes com proporções 1:10 e 1:20 de células cancerígenas para células NK e incubação por 3 h.
Além disso, as células cancerígenas derivadas de tumores sólidos se anexam e crescerão na superfície da placa de cultura, enquanto as células NK crescem em suspensão. Se o tempo de incubação for maior que 3h, é aconselhável usar o acessório ultrabaixo 96 placas de poço, o que melhorará a consistência e a reprodutibilidade entre experimentos e réplicas biológicas. Também é importante notar que os ensaios de citotoxicidade induzidas por células NK também podem ser realizados usando células NK primárias isoladas de células mononucleares sanguíneas periféricas (PBMCs). No entanto, existem várias limitações com tais experimentos. Em primeiro lugar, esses experimentos não podem ser tão facilmente dimensionados como com as células NK92MI. Em segundo lugar, a variação lote a lote da atividade citotóxica das células NK isoladas dos PMBCs pode ser problemática em termos de reprodutibilidade e interpretação dos resultados. Da mesma forma, outras linhas celulares NK humanas são descritas na literatura e podem ser usadas nesses tipos de experimentos, incluindo células NKL29; no entanto, ao contrário das células NK-92MI, as células NKL são dependentes do IL-2 e não estão disponíveis comercialmente.
Ao considerar os experimentos da Calcein AM descritos, é importante notar que calcein AM permanece em corpos apoptóticos após a morte celular30. Portanto, a quantitação da coloração AM de calceindeve ser cuidadosamente realizada, pois pode levar a uma subestimação da citotoxicidade NK.
Semelhante à citotoxicidade mediada por células NK, a modulação da migração celular NK por citocinas e outros quimioatrativores desempenha um papel importante na regulação da função celular NK. O ensaio de migração celular NK descrito aqui fornece uma plataforma simples para avaliar a migração celular NK no contexto de um estímulo como uma quimioterapia ou quimioatraidor. Este ensaio pode ser usado para avaliar agentes que podem promover ou interferir na migração de células NK - assim, identificando aprimoradores e repressores da migração de células NK. Este método também pode ser útil para estudar a capacidade regulatória de migração celular NK como resultado de uma alteração genética/epigenética (upregulation ou repressão) ou decorrentes devido ao tratamento medicamentoso.
Para medir com precisão a migração das células NK, há poucos passos críticos que devem ser seguidos. Para todos os experimentos que utilizam meio condicionado, é importante que o meio condicionado equivalente seja utilizado tanto das condições de controle quanto do tratamento para obter medições precisas. O tempo de incubação será variado com quimioatraidores purificados e meio condicionado. Finalmente, os ensaios de migração transwell são bem estabelecidos e considerados um excelente método para avaliar a migração de células NK; no entanto, as monoculturas homogêneas empregadas nos ensaios carecem da complexa fisiologia dos tecidos ou mesmo culturas 3D que podem imitar com mais precisão o microambiente tumoral.
Assim, embora existam algumas limitações aos ensaios de citotoxicidade celular NK e ensaio sé apresentado neste artigo, esses ensaios são aplicáveis a uma ampla gama de estudos imunológicos e, assim, fornecem métodos importantes e confiáveis para avaliar a célula NK função e terapêutica imunológica modulatória celular NK.