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Artigo de método

Construção de organoides de câncer de mama humano e quantificação baseada em ensaio de cometa para danos ao DNA induzidos por doxorubicina

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DOI:

10.3791/71299

28 de julho de 2026

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Esse protocolo estabelece um modelo de organoides de câncer de mama humano (BCOs) e avalia quantitativamente o dano ao DNA induzido por doxorubicina usando o ensaio do cometa. A viabilidade de aplicar o ensaio de cometa aos BCOs é demonstrada, e um fluxo de trabalho reproduzível, escalável e operacional é fornecido para detectar danos ao DNA induzidos pelo DOX em BCOs.

Resumo

O câncer de mama é a malignidade mais comum entre mulheres no mundo todo e apresenta grande heterogeneidade. A doxorrubicina (DOX) é amplamente utilizada no tratamento do câncer de mama, e seu principal mecanismo de ação envolve a indução de quebras de fita dupla do DNA e o desencadeio da morte celular. Neste protocolo, foi estabelecido um modelo humano de BCO para avaliar quantitativamente o dano ao DNA induzido por DOX. Células primárias de câncer de mama foram isoladas de tecidos tumorais derivados da paciente por dissociação mecânica e enzimática e, posteriormente, cultivadas em uma matriz tridimensional para gerar BCOs. Os organoides foram então tratados com 8 μM DOX por 2 horas. O dano ao DNA foi avaliado após 2 horas de tratamento. Após o tratamento, organoides foram dissociados em células individuais, embutidos em agarose de ponto de fusão baixo e eletroforizados sob condições alcalinas. Após a eletroforese, os padrões de migração do DNA foram visualizados como estruturas de cometas sob microscopia de fluorescência e analisados quantitativamente usando o software OpenComet para determinar a porcentagem de DNA da cauda (% DNA da cauda). O ensaio do cometa detectou com sucesso danos ao DNA em BCOs. Comparados ao grupo controle, os BCOs expostos a 8 μM de DOX por 2 horas apresentaram caudas de cometa alongadas após dissociação organoide e eletroforese. A análise quantitativa revelou que a porcentagem de DNA da cauda era significativamente maior no grupo tratado, indicando indução de dano ao DNA. Esse método altamente sensível apoia estudos toxicológicos e farmacodinâmicos do DOX e oferece uma plataforma técnica robusta para avaliar danos ao DNA em sistemas BCO derivados de pacientes.

Introdução

O câncer de mama é um tumor maligno que surge dos tecidos epiteliais da mama devido a alterações genéticas, desregulação hormonal e outros fatores patogênicos. É a malignidade mais comum entre mulheres no mundo todo e apresenta padrões epidemiológicos únicos e uma heterogeneidade intratumoralsubstancial 1,2. DOX, um agente quimioterapêutico de primeira linha, intercala-se no DNA, inibe a atividade da topoisomerase II e induz quebras da fita de DNA, desencadeando finalmente a apoptose nas célulastumorais 3. Sistemas tradicionais de cultura celular bidime....

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Protocolo

O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Popular Suzhou Wuzhong (Aprovação nº 20251w03) e foi conduzido de acordo com os padrões éticos médicos. Todos os participantes desta pesquisa forneceram consentimento informado por escrito.

1. Construção de BCOs humanos

  1. Transporte e armazenamento de tecido com câncer de mama
    1. Imediatamente coloque o tecido humano recém-ressecado do câncer de mama em uma solução pré-resfriada para preservação de tecido (4 °C).
      NOTA: Certifique-se de que o tecido permaneça totalmente submerso durante o transporte.

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Resultados

Estabelecimento das BCOs

Este estudo estabeleceu com sucesso organoides do câncer de mama a partir de amostras primárias de tecido tumoral. No estágio inicial da cultura, um grande número de células individuais ou pequenos agrupamentos celulares foi claramente observado, com células distribuídas de maneira relativamente dispersa e sem organização esférica tridimensional óbvia. Algumas células apresentavam morfologias redondas ou quase arredond.......

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Discussão

O ensaio do cometa representa um avanço significativo nos métodos de avaliação de genotoxicidade. Devido à sua resolução de célula única e à visualização direta dos padrões de dano ao DNA com base na migração eletroforética, essa técnica oferece vantagens claras em relação aos ensaios convencionais degenotoxicidade 15.

Várias etapas críticas durante o procedimento experimental influenciam a reprodutibilidade e a interpretação dos dados........

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Agradecimentos

Este estudo foi apoiado pelo Projeto do Centro de Pesquisa em Engenharia da Província de Jiangsu para Terapia Molecular de Alvos e Diagnóstico Complementar em Oncologia (SGK2202319), pela equipe de pesquisa inovadora da instituição de ensino superior de Jiangsu para ciência e tecnologia (2021), pelo Programa do Centro de Pesquisa em Tecnologia de Engenharia da Faculdade Vocacional de Jiangsu (2023), pela Fundação Chave de Ciências Naturais das Instituições de Ensino Superior de Jiangsu da China (Bolsa nº 24KJA310008). os Programas-Chave da Faculdade de Saúde Vocacional de Suzhou (szwzy202406), o Projeto do Laboratório Estadual Chave ....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
100 μm cell strainerBIOLOGIX15-1100
15 mL centrifuge tubesBIOFILNone15 mL centrifuge tubes
1 mL pipette tipsZhejiang Baidi Biotechnology Co., LTDH808633
200 μL pipette tipsZhejiang Baidi Biotechnology Co., LTDH808214
24-well platesCorning Incorporated3524
50 mL centrifuge tubesBIOFILNone50 mL centrifuge tubes
Breast Cancer Organoid Kit PlusMogenel Biotechnology MA-0807T011LPMeio de cultura BCO
Comet SlideR&D SYSTEMS4250-050-03
Dry-bulb thermostatHangzhou Ruiyi Science and Technology Trading Co., Ltd.DH100-2Bloco de aquecimento
Dulbecco’s Modified Eagle MediumgibcoC11995500BTMeio de cultura celular completo
EDTATREVIGEN4250-050-04
Electric Constant-Temperature Water BathShanghai Mulang Instrument Manufacturing Co., Ltd.MSY-24Banho de água
Electrophoresis apparatusBIO-RAD1645052
Fetal bovine serumEallBio03.U16001DC
Fluorescence microscopeWEIDAIM-300LD4
ForcepsBeyotimeFS019
GelRedBeyotimeD0140
GraphPad Prism 8.0GraphPad SoftwareSoftware de análise estatística
ImageJNational Institutes of Health, NIH1.54pSoftware de processamento de imagem / imagem
LMA garoseR&D SYSTEMS4250-050-02Agarose de baixo ponto de fusão 
Low-temperature high-speed centrifugeAnhui Zhongke Zhongjia Scientific Instrument Co., LTDKDC-40Centrífuga
Lysis SolutionTREVIGEN4250-050-01Solução de lise
MatrigelMogenel Biotechnology82755A matriz da membrana basal
NaOHDAMAO1588
OpenComet softwareOpen-source ImageJ plugin, National University of Singapore, Singaporev1.3.1
Organoid Dissociation SolutionMogenel BiotechnologyMB-0818L01L
Penicillin – StreptomycinBeyotimeCO22
Phosphate-buffered saline (1x PBS)Fdbio Science Biotech Co.,LtdFD7032PBS
PipettesRaininPipet-Lite XLS
ScissorsBeyotimeFS001
Tissue Digestion SolutionMogenel BiotechnologyMB-0818L06L/MB-0818L06SSolução de dissociação de organoides

Referências

  1. Xiong X, Zheng LW, Ding Y, Chen YF, Cai YW, Wang LP, et al. Breast cancer: pathogenesis and treatments. Signal Transduct Target Ther. 2025;10(1):49.
  2. Giaquinto AN, Sung H, Newman LA, Freedman RA, Smith RA, Star J, et al. Breast cancer statistics 2024. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 2024;74(6):477-95.
  3. Kciuk M, Gielecińska A, Mujwar S, Kołat D, Kałuzińska-Kołat Ż, Celik I, et al. Doxorubicin—An Agent with Multiple Mechanisms of Anticancer Activity. Cells. 2023;12(4):659.
  4. Glibetic N, Bowman S, Skaggs T, Weichhaus M. The Use of Patient-Derived Organoids in the Study of Molecular Metabolic Adaptation in Breast Cancer....

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Reimpressões e permissões

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