Name: Tridimensional (3D) Tumor Esferóide Invasion Assay (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-05-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 19 s
Description: Aprenda a realizar ensaio de invasão de esferoides tumorais 3D usando matriz semelhante à membrana basal. Este método semi-automatizado permite monitorar a invasão celular por 72-96 horas para pesquisa em oncologia.

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Este trabalho foi financiado pelo Centro Nacional para a Substituição, Refinamento e Redução de Animais em Pesquisa (G1000121 ID no.94513) e pelo Oracle Cancer Trust. O SE é apoiado pelo Instituto de Pesquisa do Câncer e Pesquisa do Câncer do Reino Unido (número de concessão C309 / A8274). Reconhecemos o financiamento do NHS para o Centro de Pesquisa Biomédica do NIHR.

1. Geração de reprodutível Spheroids tumor do tamanho <ol><li> Lavar as monocamadas de células de tumor com fosfato salino tamponado (PBS, 5 ml de 25 cm2 ou 8-10 ml para um frasco de 75 cm2), adicionar enzima de dissociação de células (1 ml por 25 cm2 ou 2 ml de uma 75 centímetros 2 balão) e incuba-se as células a 37 ° C durante 2-5 min. </li><li> Verificar separação celular ao microscópio e neutralizar enzima de dissociação de células com meio de crescimento completo (5 ml de 25 cm2 ou 8 ml para um frasco de 75 cm2). </li><li> Centrífuga suspensão de células a 500 xg durante 5 min. </li><li> Remover o sobrenadante, tocar o tubo e re-suspender a pelete de células em 1 ml de meio de crescimento completo usando uma pipeta P1000. Isto deve produzir uma suspensão de células individuais, sem agregados de células. </li><li> Contagem de células utilizando um hemocitómetro e diluir a suspensão de células para se obter 0,5-2 x 10 4 células / mL (densidade celular óptima necessita de ser determinada para cada linha celular em Order obter esferóides tumorais de 300-500 uM diâmetro de 4 dias após a sementeira de células 12,13). </li><li> Transferir a suspensão de células para um reservatório esterilizado e, usando uma pipeta de canais múltiplos, dispensar 200 pL / cavidade de ultra-baixo de fixação (ULA) placas de 96 poços de fundo redondo 12. </li><li> Transferir as placas para uma incubadora (37 ° C, 5% de CO2, 95% de humidade). Quatro dias depois, confirmar visualmente formação esferóide tumor e prosseguir com o ensaio de invasão 3D. </li></ol> 2. 3D Tumor Esferóide Invasion Assay <ol><li> Descongele BMM no gelo. </li><li> Manter um conjunto de pontas de filtro estéreis para P10, P200 e P1000 pipetas e tubos estéreis (1,5 ml de volume ou maior, dependendo do volume total requerido) a -20 ° C. </li><li> Coloque as ULA placas de 96 poços contendo 4-dias de idade esferóides em gelo. </li><li> Usando uma pipeta de canais múltiplos, remover suavemente a 100 ul / poço de meio de crescimento a partir das placas de esferóides. Para este ângulo de passo das pontas em relação ao inside parede dos poços de fundo em U, evitando o contacto com o fundo do poço e a localização dos esferóides; minimizar a perturbação dos esferóides. </li><li> Utilizando pontas geladas, transferir BMM para tubos gelados. Para invasão induzida por citocina ou para estudos de avaliação de medicamentos, adicionar os reagentes (em 2x a concentração final) para a BMM utilizando pontas gelada. Por exemplo, utilizar o factor de crescimento epidérmico (EGF) para estimular a invasão de células de carcinoma epidermóide CAL S e R CAL. Misture bem por agitação suave, evitando a formação de bolhas. </li><li> Suavemente dispensar 100 ul de BMM no poço de fundo em U, apontando a ponta na direcção da parede interior do poço. Este passo é o mais crítico como, por análise de imagem ideal, esferóides deve permanecer no centro do poço 12. </li><li> Repita o passo 2.6 para todos os poços necessários, permitindo 5-6 repetições / condição. Se necessário, mude para uma dica recém-refrigerados. NOTA: Quando mais experiente, dispenBMM se utilizando uma pipeta multicanal. </li><li> Usando uma agulha estéril, remover as bolhas, se estiver presente. <ol><li> Usando um microscópio, verificar visualmente que esferóides estão em uma posição central. Se não, a placa de centrifugar a 300 xg durante 3 min a 4 ° C. Isso irá garantir que esferóides estão localizados centralmente em cada poço. </li></ol></li><li> Transferir a placa para uma incubadora a 37 ° C e permitem a BMM para solidificar. </li><li> 1 hora mais tarde, utilizando uma pipeta de canais múltiplos, adicionar cuidadosamente 100 ul / poço de meio de crescimento completo. Para os estudos de avaliação de medicamentos de invasão ou induzida por citocinas, incluem citocinas ou inibidores no meio (concentração final de 1x). Em alternativa, se os reagentes não foram adicionadas à BMM na etapa 2.5, adicioná-los para o meio, neste ponto (3x a concentração final desejada). </li></ol> 3. Automated Image Acquisition <ol><li> Placas de digitalização no citômetro (ver Tabela de especificações de equipamentos e materiais) a intervalos starting desde o tempo zero (T0 = dia do ensaio de invasão configurado, imediatamente após o passo 2.10 até 72 horas, ou 96 horas para linhas de células de tumor invasoras mais lentas. </li><li> Selecione o aplicativo &#39;Confluence&#39;. </li><li> Verifique se o esferóide está em foco e, se necessário, ajustar manualmente e corrigir o &quot;Foco off-set &#39;. </li><li> Em &#39;definições de amostragem &quot;, selecione a varredura de um campo central de visão (FOV). Seguindo BMM disso, esferóides tumor deveria ter permanecido em posição central, portanto, não há necessidade de digitalizar todo o bem. </li><li> No software, definir os poços a serem verificados, destacando-os na placa de mapa. Clique em &quot;Start Scan&quot;. NOTA: A digitalização é guardado automaticamente e pode ser revisto mais tarde off-line. </li></ol> 4. Automated Análise de Imagem <ol><li> Selecione o aplicativo &#39;Confluence&#39;. </li><li> No separador &#39;Análise&#39;, ajuste application configurações (por exemplo, &quot;precisão&quot;:, alta baixa normal, &quot;; limiar de intensidade&quot;: 1 - 15) para produzir uma segmentação precisa em torno do esferóide, incluindo os processos celulares e invadopodia estendem no BMM (veja a Figura 1). Ajuste as configurações para cada linha de células tumorais e / ou em vários pontos de tempo. Medidas de aplicação da &quot;Confluence &#39;a% da área bem cobertos pelas células invasoras, no campo de visão selecionado. </li><li> Verifique se as definições de análise são apropriadas (isto é, a segmentação é preciso) para outros esferóides na placa clicando em alguns poços diferentes. Se a segmentação não descrever com precisão um esferóide, ajuste as configurações do aplicativo ainda mais. </li><li> Clique em &quot;Iniciar a análise&quot;. </li><li> No separador &#39;Resultados&#39;, verificar várias poços para verificar a qualidade de análise. Exportação &#39;Bem dados nível&#39; para um programa de planilha. </li><li> REPEAAnálise t para todos os pontos de tempo. Calcule a média% de confluência para poços em duplicado eo invasão plot (% de confluência) contra o tempo em um gráfico de barras, utilizando gráficos científicos e software estatístico de escolha. </li></ol> 5. Manual de Aquisição de Imagem <ol><li> Gravar uma imagem para cada esferóide do tumor a intervalos a partir de t = 0 até 72-96 horas, dependendo da velocidade de invasão da linha de células em questão, usando um microscópio invertido (para uma placa de 96 poços este leva aproximadamente 20 - 30 min). Use uma objetiva de 10X. Utilize uma objectiva de 4X quando uma área invadida é demasiado grande para ser completamente capturada dentro do campo de vista de 10X. </li><li> Salvar cada imagem individual adquirida. </li><li> Para a calibração, tomar imagens de um estágio graticule (1 mm), utilizando ambos os objetivos 10X e 4X (e salvar imagens). </li></ol> 6. Manual de Análise de Imagem <ol><li> Abra as imagens fase retícula no software de análise de imagem de escolha. </li><li> Digite o graticule medições, as unidades (um), os objectivos utilizado (10X ou 4X) e realizar a calibração. Esta etapa é necessária apenas uma vez. Para a análise de imagem posterior, simplesmente recarregar as configurações de calibração necessários. </li><li> Abra as imagens ensaio de invasão e selecione as configurações de calibragem, dependendo da objetiva do microscópio (10X ou 4X) utilizado para obter as imagens. <ol><li> Alternativamente, as imagens de importação obtidos num citómetro de imagem (passo 3) e analisar manualmente, como descrito para as imagens obtidas utilizando um microscópio invertido (ver os resultados apresentados na Figura 3 e Figura 4). </li></ol></li><li> Medir a área coberta pelos esferóides. <ol><li> No software usado aqui para os resultados representativos (ver Tabela de especificações de equipamentos e materiais), vá para &quot;Medir&quot; e selecione &quot;Contagem / size &#39;. Escolheu &#39;File&#39; depois &#39;Carregar definições &quot;e escolha pré-determinada assaconfigurações y. Em seguida, escolha &#39;Count&#39;. O esferóide deve então ser segmentada com precisão. </li><li> Outra alternativa é ir para &quot;Editar&quot; depois &quot;Desenhar / mesclar objetos &#39;para abrir a janela&#39; Magic Wand / Trace&quot;. Use o cursor varinha para clicar a imagem e obter esferóide em segmentação. Selecione &#39;Traço&#39; (na janela de &#39;Magic Wand&#39;) para traçar manualmente o esferóide usando um mouse. </li></ol></li><li> Exportação de medidas de diferentes parâmetros (área, diâmetro, perímetro etc.) para uma folha de cálculo. Record sobre a planilha a informação de imagem relevante (por exemplo, número bem, ponto de tempo relativo). </li><li> Traçar a área média de esferóides replicadas (invasão) versus tempo, utilizando gráficos científicos e software estatístico. Em alternativa, o cálculo da mudança na área de esferóide em cada ponto de tempo, em relação à área em t = 0. Em seguida, invasão trama (% t0) em função do tempo como uma gra linearpH. </li></ol>

<ol><li>Astashkina, A., Mann, B., Grainger, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+evaluation+of+in+vitro+cell+culture+models+for+high-throughput+drug+screening+and+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacology+%26+therapeutics%22%5BJournal%5D)">A critical evaluation of in vitro cell culture models for high-throughput drug screening and toxicity.</a> Pharmacology & therapeutics. 134 (1), 82-106 (2012).</li>
<li>Zimmermann, M., Box, C., Eccles, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-Dimensional+vs.+Three-Dimensional+In+Vitro+Tumor+Migration+and+Invasion+Assays%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+and+Protocols%22%5BJournal%5D)">Two-Dimensional vs. Three-Dimensional In Vitro Tumor Migration and Invasion Assays.</a> Methods and Protocols. 986, 227-252 (2013).</li>
<li>Hwang, Y. S., Park, K. K., Chung, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invadopodia+formation+in+oral+squamous+cell+carcinoma%3A+the+role+of+epidermal+growth+factor+receptor+signalling%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Oral.+Biol%22%5BJournal%5D)">Invadopodia formation in oral squamous cell carcinoma: the role of epidermal growth factor receptor signalling.</a> Arch. Oral. Biol. 57 (4), 335-343 (2012).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+invadopodia+formation+for+lung+carcinoma+invasion+with+a+microfluidic+3D+culture+device%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Study on invadopodia formation for lung carcinoma invasion with a microfluidic 3D culture device.</a> PLoS One. 8 (2), e56448(2013).</li>
<li>Friedl, P., Alexander, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+invasion+and+the+microenvironment%3A+plasticity+and+reciprocity%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Cancer invasion and the microenvironment: plasticity and reciprocity.</a> Cell. 147 (5), 992-1009 (2011).</li>
<li>Brekhman, V., Neufeld, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+asymmetric+3D+in-vitro+assay+for+the+study+of+tumor+cell+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Cancer%22%5BJournal%5D)">A novel asymmetric 3D in-vitro assay for the study of tumor cell invasion.</a> BMC Cancer. 9, 415(2009).</li>
<li>Kleinman, H. K., Martin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrigel%3A+basement+membrane+matrix+with+biological+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Cancer+Biol%22%5BJournal%5D)">Matrigel: basement membrane matrix with biological activity.</a> Semin. Cancer Biol. 15 (5), 378-386 (2005).</li>
<li>Boyden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemotactic+effect+of+mixtures+of+antibody+and+antigen+on+polymorphonuclear+leucocytes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Med%22%5BJournal%5D)">The chemotactic effect of mixtures of antibody and antigen on polymorphonuclear leucocytes.</a> J. Exp. Med. 115, 453-466 (1962).</li>
<li>Nystrom, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+quantitative+method+to+analyse+tumour+cell+invasion+in+organotypic+culture%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+pathology%22%5BJournal%5D)">Development of a quantitative method to analyse tumour cell invasion in organotypic culture.</a> The Journal of pathology. 205 (4), 468-475 (2005).</li>
<li>Deisboeck, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pattern+of+self-organization+in+tumour+systems%3A+complex+growth+dynamics+in+a+novel+brain+tumour+spheroid+model%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Prolif%22%5BJournal%5D)">Pattern of self-organization in tumour systems: complex growth dynamics in a novel brain tumour spheroid model.</a> Cell Prolif. 34 (2), 115-134 (2001).</li>
<li>Harma, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+panel+of+three-dimensional+models+for+studies+of+prostate+cancer+growth%2C+invasion+and+drug+responses%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A comprehensive panel of three-dimensional models for studies of prostate cancer growth, invasion and drug responses.</a> PLoS One. 5 (5), e10431(2010).</li>
<li>Vinci, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+establishment+and+analysis+of+three-dimensional+tumor+spheroid-based+functional+assays+for+target+validation+and+drug+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biol%22%5BJournal%5D)">Advances in establishment and analysis of three-dimensional tumor spheroid-based functional assays for target validation and drug evaluation.</a> BMC Biol. 10, 29(2012).</li>
<li>Vinci, M., Zimmermann, M., Box, C., Eccles, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+spheroid-based+migration+assays+for+evaluation+of+therapeutic+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+and+Protocols%22%5BJournal%5D)">Tumor spheroid-based migration assays for evaluation of therapeutic agents.</a> Methods and Protocols. , 253-266 (2013).</li>
<li>Box, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+serum+protein+signature+associated+with+resistance+to+epidermal+growth+factor+receptor+tyrosine+kinase+inhibitors+in+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">A novel serum protein signature associated with resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in head and neck squamous cell carcinoma.</a> Eur. J. Cancer. 49 (11), 2512-2521 (2013).</li>
<li>Khajah, M. A., Al Saleh, S., Mathew, S., M, P., Luqmani, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effect+of+growth+factors+on+invasion+and+proliferation+of+endocrine+resistant+breast+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Differential effect of growth factors on invasion and proliferation of endocrine resistant breast cancer cells.</a> PLoS One. 7 (7), e41847(2012).</li>
<li>Brosicke, N., van Landeghem, F. K., Scheffler, B., Faissner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tenascin-C+is+expressed+by+human+glioma+in+vivo+and+shows+a+strong+association+with+tumor+blood+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+tissue+research%22%5BJournal%5D)">Tenascin-C is expressed by human glioma in vivo and shows a strong association with tumor blood vessels.</a> Cell and tissue research. 354 (2), 409-430 (2013).</li>
<li>Cheung, K. J., Gabrielson, E., Werb, Z., Ewald, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collective+invasion+in+breast+cancer+requires+a+conserved+basal+epithelial+program%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Collective invasion in breast cancer requires a conserved basal epithelial program.</a> Cell. 155 (7), 1639-1651 (2013).</li>
<li>Molina, J. R., Hayashi, Y., Stephens, C., Georgescu, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasive+glioblastoma+cells+acquire+stemness+and+increased+Akt+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">Invasive glioblastoma cells acquire stemness and increased Akt activation.</a> Neoplasia. 12 (6), 453-463 (2010).</li>
</ol>

Todos os autores declaram não haver conflitos de interesses concorrentes.

Os dois modelos de tumor descritos aqui (glioblastoma e SCCHN) foram selecionados especificamente para exemplificar nosso ensaio 3D como eles são clinicamente cânceres invasivos localmente relevantes com uma necessidade não atendida de terapias eficazes 12. Após o tratamento de droga, a avaliação in vitro de alterações farmacodinâmica (PD) de biomarcadores pode ser efectuada facilmente por western blot ou imunoensaios de lisados ​​após o uso de reagentes disponíveis comercialmente específicas para permitir a recuperação das células a partir de BMM e / ou análise de imunofluorescência de invadir esferóides tumorais por toda coloração de montagem. Este ensaio de invasão é uma técnica útil para a avaliação rápida e reprodutível de invasão de células tumorais numa forma semi-sólida e, portanto, particularmente adequado para o futuro na triagem de drogas in vitro. As células cancerosas invadir a matriz de um modo 3D como espalham para fora a partir de um &quot;micro-tumores&quot;, representado pela esferóide do tumor, e se estendem até um extracellulambiente ar matriz-like. O verdadeiro tridimensionalidade do ensaio é evidente na morfologia celular, que é diferente do plano, morfologia aderente células assumem quando se desloca sobre um substrato sólido. O grau de invasão pode ser facilmente quantificado usando um citómetro de imagem, permitindo uma leitura automatizada para fora, ou através da utilização de um microscópio padrão em combinação com o software de imagiologia. Além disso, este método é adequado para imagiologia fluorescente 13 (por exemplo, com linhas de células que expressam proteínas fluorescentes ou pré-marcada com corantes fluorescentes). O método é simples de executar, com a única etapa crítica representada pela adição do BMM, quando existe um risco de perturbar a posição central do esferóide em forma de U bem. Isto pode resultar em sub-óptima de análise de imagem, com esferóides em diferentes planos focais. É, portanto, crucial para adicionar o BMM cuidadosamente e lentamente a cada poço. Depois de BMM Além disso, é aconselhável verificar a placasob um microscópio e se a localização é considerado inaceitável, esta pode ser corrigida por centrifugação suave. Com a experiência, isso raramente é necessário. Enquanto este método é muito robusta e reprodutível, variação inter-experimental poderia ocorrer com diferentes lotes de BMM. Para evitar isso, é aconselhável para adquirir suficiente BMM a partir de um único lote para completar uma série de estudos. Uma limitação do método (como por quaisquer ensaios) é a dificuldade em distinguir entre invasão e a proliferação, as células tumorais que provavelmente sofrer durante o período de tempo do ensaio. Embora o tempo de duplicação de células podem ser tomadas em conta, ou inibidores do ciclo celular, tais como citocalasina D introduzida, não é fácil de controlar ou claramente distinguir entre estes dois aspectos diferentes da progressão do tumor, especialmente para o rápido crescimento de células tumorais e para aqueles que têm uma forma mais &quot;expansivo&quot;, ao invés de infiltrativa, padrão de invasão. Por esta razãoSugere-se que um ensaio de crescimento 3D paralelo é realizado para avaliar os efeitos específicos de quaisquer agentes inibidores ou estimuladores. Se os estudos de resposta à dose cuidadosa são realizadas, pode ser possível para seleccionar concentrações que minimizem os efeitos sobre a proliferação. Por exemplo, têm mostrado que o inibidor de HSP90 17-AAG inibe U-87 MG 3D esferóide invasão tumor já às 24 h e a concentrações abaixo da concentração inibidora do crescimento 3D em 50% (GI50) 12. Por outro lado, o significado deste ensaio em comparação com outros ensaios de invasão padrão (por exemplo, ensaios baseados em filtros ou invasão de células individuais em matrizes 3D 1), é que as células de tumor invadir a matriz circundante do esferóide, que se assemelha a um &quot; micro-tumor &quot;ou um&quot; micro-metástases &quot;, e, portanto, leva em consideração aspectos importantes da fisiopatologia de uma massa tumoral. O método que apresentamos fornece informações sobre ocomportamento colectivo de células tumorais, quando saem inicialmente os esferóides, e também individualmente, quando as células individuais atingir regiões mais distantes no BMM. Além disso, as células tumorais dentro esferóides podem experimentar hipóxia e nutrientes privação que, através de mudanças na expressão gênica, podem promover a migração e invasão; tais características estão ausentes em ensaios 2D. Além disso, tudo isso está disponível num formato de alto rendimento, através da utilização de placas de 96 poços específicas e a última tecnologia de imagem, permitindo um ensaio de 3D mais complexo para ser facilmente utilizado em validação de alvos e descoberta de drogas. O método que apresentamos pode acomodar outros pedidos para tratar de aspectos adicionais de invasão das células tumorais. Em particular, a complexidade extra pode ser prevista através da adição de células hospedeiras, tais como os fibroblastos e / ou células endoteliais, no próprio esferóide ou a matriz circundante. Isto também pode ser modificado, não só em termos de rigidez (através da utilização de co diferentencentrations de BMM), mas também em termos de composição (por meio da adição de outros componentes dependentes do tecido / órgão específico do modelo adoptado tumor: por exemplo, para cancros do cérebro tenascina 16 e colagénio para o carcinoma da mama 17). Um conjunto semelhante para (geração de esferóides e de imagem) também podem ser adaptados para avaliar a invasão de tecidos em 3D, onde os esferóides de tumor forem co-cultivadas com corpos embrióides se assemelham a um tecido complexo 12 ou com outros Organóides específicos de células (por exemplo, para os astrócitos glioma 18 ou cripta culturas para cancros gastrointestinais), mas é necessário mais trabalho para permitir a análise de imagem automatizada.

O desenvolvimento de drogas anti-cancro Clássica é em grande parte incidiu sobre a utilização de ensaios in vitro baseados em células para o rastreio de agentes citotóxicos que inibem a proliferação de células tumorais e / ou promovem a morte celular programada (apoptose). Mais recentemente, os esforços têm movido para terapias específicas com o desenvolvimento de inibidores das causas moleculares subjacentes da proliferação de células malignas. Apesar de alguns resultados espectaculares, tais agentes são frequentemente associados com o rápido desenvolvimento de resistência às drogas. Dado que é o potencial invasivo e metastático de células tumorais, que é responsável pela maioria das mortes de cancro, e que a doença relapsed muitas vezes apresenta um fenótipo mais agressivo, é lógico também considerar complementar em modelos experimentais in vitro 1,2 para identificar novos agentes que inibem estas &quot;características&quot; essenciais adicionais de câncer. Durante a progressão maligna, as células tumorais adquirema habilidade de invadir os tecidos circundantes e / ou a propagação em órgãos distantes (metástases). As células cancerosas penetram na membrana basal pela formação de invadopodia 3,4. Estas estruturas são enriquecidos com filamentos de actina, proteínas de adesão e proteinases específicas e são colectivamente responsáveis ​​para a motilidade de células tumorais e a degradação da matriz extracelular (ECM) 5. Invadopodia se estender para o ECM e acredita-se ser importante para a invasão de células tumorais e também o extravasamento em canais vasculares, facilitando hematógena (ou linfático) e disseminação de metástases. Métodos padrão actuais para avaliar a invasão de células tumorais in vitro incluem o seguinte. Baseada em Transwell ou ensaios de câmara de Boyden 2,6 onde as suspensões de células únicas são semeadas em cima de um filtro revestido com uma camada de espessura de proteínas derivadas de ECM. As células, em seguida, invadir e mover para dentro da câmara inferior, em resposta a um quimio-atractor. Comumente usado ECMsão proteínas de colagénio tipo I, ou uma matriz de tipo membranar basal (BMM, por exemplo, Matrigel, derivada do tumor EHS 7) que mimetiza a composição natural de membranas basais. Como uma alternativa ao tipo de câmara de Boyden ensaios baseados-filtro de 8, as células podem ser semeadas no topo de um gel de ECM (a que podem ser adicionados fibroblastos), onde elas formam uma monocamada e, em seguida, individualmente ou colectivamente invadir no gel. Invasão pode ser medido em termos de número de células e / ou a distância percorridas invasoras da superfície do gel de 9. As células tumorais também pode ser totalmente incorporado dentro de uma matriz, quer como uma suspensão de células individuais ou como esferóides - geralmente colocados entre duas camadas de ECM, permitindo distribuição do gel para invadir células para fora da massa do tumor para dentro da matriz circundante 2,6,10,11. O ensaio em três dimensões (3D) esferóide invasão tumoral descrita aqui proporciona um sistema de invasão rápida, utilizando um automatizável highly método reprodutível, padronizada 12 num formato de placa de 96 poços com um esferóide por poço. BMM é adicionado directamente a cada cavidade para proporcionar uma matriz semi-sólido no qual as células de tumor invadir a partir do corpo esferóide. A extensão de invasão de células de tumor é monitorizado a intervalos ao longo de um período de 72-96 horas. Este método proporciona as seguintes vantagens sobre os actuais ensaios de invasão in vitro acima mencionadas: células do tumor são organizados dentro de uma estrutura 3D imitando um micro-região do tumor ou um micro-metástases; os esferóides tumorais são altamente reprodutíveis em tamanho; o ensaio de invasão é realizada in situ na mesma placa como desenvolvimento do tumor esferóide, sem a necessidade de movê-los para placas secundárias; o método, combinado com as tecnologias mais recentes de análise de imagem automatizado, permite que ambos os conteúdos de alta e análises de elevado rendimento de invasão de células tumorais. A análise de imagem é realizada utilizando um citómetro de imagem, que digitaliza um de 96 poçosplaca dentro de 10 min. Ao utilizar a aplicação de confluência, o grau e velocidade de invasão conseguido quer por células individuais ou grupos de células por espalhamento para fora a partir dos esferóides tumorais e invasão para a matriz pode ser medido de uma forma dinâmica. Para menor rendimento, um método alternativo para a análise de imagem é apresentado, baseado na utilização de um microscópio invertido e software de imagem padrão.

<table><tbody><tr><td>Matriz da membrana basal Corning Matrigel</td><td><a href="http://www.corning.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Corning</a></td><td>354234</td><td>Manter a 4 &amp;deg;C para evitar solidificação e dispensar utilizando ponteiras de pipeta pré-resfriadas</td></tr><tr><td>Extrato da membrana basal Cultrex, PathClear</td><td><a href="http://www.trevigen.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Trevigen</a></td><td>3432-005-01</td><td>Manter a 4 &amp;deg;C para evitar solidificação e dispensar utilizando ponteiras de pipeta pré-resfriadas</td></tr><tr><td>Placa de 96 poços com adesão ultrabaixa</td><td><a href="http://www.corning.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Corning</a></td><td>7007</td><td></td></tr><tr><td>EGF</td><td><a href="http://www.miltenyibiotec.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Miltenyi Biotec</a></td><td>130-093-825</td><td>Adicionar 100 &amp;mu;l de BSA a 1% (p/v) em água a 100 &amp;mu;g de EGF. A 25 &amp;mu;l dessa solução, adicionar 4.975 &amp;mu;l de meio RHB-A para obter uma solução estoque de trabalho de 5 &amp;mu;g/ml. Aliquotar e armazenar a -20 &amp;deg;C</td></tr><tr><td>Meio RHB-A</td><td><a href="http://www.stemcellsinc.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Stem Cells Inc.</a></td><td>SCS-SF-NB-01</td><td>Para diluição do EGF</td></tr><tr><td>DMEM</td><td><a href="http://www.lifetechnologies.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> GIBCO</a></td><td>31966-021</td><td>Aquecer em banho-maria a 37 &amp;deg;C antes do uso</td></tr><tr><td>Soro bovino fetal</td><td><a href="http://www.biosera.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Biosera</a></td><td>1001/500</td><td>Aquecer a 56 &amp;deg;C para inativar o complemento antes do uso</td></tr><tr><td>TrypLE</td><td><a href="http://www.lifetechnologies.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> GIBCO</a></td><td>12605</td><td>Solução para dissociação celular</td></tr><tr><td>Citômetro Celigo</td><td><a href="http://www.nexcelom.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Nexcelom Bioscience</a></td><td>n/a</td><td>Equipamento especializado para captura e análise de imagens. A captura manual de imagens por microscopia e software independente de análise de imagens são alternativas</td></tr><tr><td>Microscópio invertido IX70</td><td><a href="http://www.olympus.co.uk/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Olympus</a></td><td>n/a</td><td>Utilizado com câmera para captura manual de imagens</td></tr><tr><td>Câmera digital Retiga Exi Fast 1394</td><td><a href="http://www.qimaging.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Qimaging</a></td><td>n/a</td><td>Acoplada ao microscópio para captura manual de imagens</td></tr><tr><td>Image-Pro Plus 7.0</td><td><a href="http://www.mediacy.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Media Cybernetics</a></td><td>n/a</td><td>Software utilizado para controlar a câmera e o microscópio na captura manual de imagens</td></tr><tr><td>Image-Pro Analyzer 7.0</td><td><a href="http://www.mediacy.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Media Cybernetics</a></td><td>n/a</td><td>Software independente de análise de imagens para medição manual do tamanho de esferoides</td></tr><tr><td>Excel 2010</td><td><a href="http://www.microsoft.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Microsoft</a></td><td>n/a</td><td>Software para criação de gráficos científicos e análise estatística</td></tr><tr><td>Prism 6.0</td><td><a href="http://www.graphpad.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> GraphPad</a></td><td>n/a</td><td>Software para criação de gráficos científicos e análise estatística</td></tr></tbody></table>

tridimensional (3d) tumor esferóide invasion assay

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Invasão de tecidos normais circundantes é geralmente considerada como uma característica essencial do maligno (em oposição a tumores benignos). Para alguns tipos de câncer, em particular (por exemplo, tumores cerebrais, tais como o glioblastoma multiforme e carcinoma de células escamosas da cabeça e pescoço -. SCCHN) é uma causa de morbidade grave e pode ser até mesmo na ausência de metástases à distância com risco de vida. Além disso, os cânceres que têm recaída após o tratamento, infelizmente, muitas vezes presente com um fenótipo mais agressivo. Portanto, existe uma oportunidade para atingir o processo de invasão para fornecer novas terapias que podem ser complementares aos agentes anti-proliferativos normais. Até agora, esta estratégia tem sido dificultada pela falta de robustos, ensaios reprodutíveis adequadas para uma análise detalhada da invasão e para o rastreio de drogas. Aqui nós fornecemos um método simples micro-placa (baseado em uniforme, de auto-montagem esferóides tumorais 3D), que tem um grande potencial para tal stumorre. Nós exemplificar a plataforma de ensaio que utiliza uma linha celular de glioblastoma humano e também um modelo de SCCHN, onde o desenvolvimento de resistência contra os inibidores do receptor do factor de crescimento epidérmico (EGFR) alvo está associada com uma maior potencial invasivo matriz. Nós também fornecemos dois métodos alternativos de quantificação semi-automático: uma usando um citômetro de imagem e uma segunda que apenas exige microscopia e captura de imagem padrão, com análise de imagem digital.

3D invasão esferóide tumoral é avaliada através de um método simples, reprodutível e automatizado ilustrado esquematicamente na Figura 1: esferóides de tumor de tamanho reprodutível são obtidos por sementeira de células em ULA placas de 96 poços de fundo redondo. 4 dias esferóides pós-iniciação são incorporados em BMM. Isto proporciona uma estrutura semi-sólido no qual as células de tumor invadir e espalhar-se do esferóide. Os esferóides são localizado centralmente na base de cada poço e invasão para a BMM é facilmente monitorizado a intervalos a partir de t = 0 até 72-96 horas utilizando um citómetro de imagem. Isto pode proporcionar análise de imagem totalmente automatizada. Exemplos de diferentes tipos de invasão de células do cancro encontram-se ilustrados nas Figuras 2 -. 4 A humana glioblastoma multiforme (GBM) linha de células altamente malignas U-87 MG, forma uma estrutura 3D esférico apertado e é utilizado aqui para exemplificar tumores cerebrais em que locais invasão é uma chave com risco de vidarecurso. Uma vez incorporado em BMM, as células de esferóides U-87 MG espalhar com um típico &quot;starburst&quot; padrão de invasão 12. As células tumorais se estendem radialmente para dentro da matriz em que se mantêm uma forma 3-dimensional. O processo é seguido durante um período de 72 horas como mostrado na Figura 2 para o U-87 MG esferóides, quando a extensão da invasão de células de tumor, com informações sobre os processos celulares e invadopodia estendem no BMM é claramente evidente. Totalmente automatizado de análise de imagem usando uma imagem citômetro permite a quantificação precisa da invasão das células tumorais ao longo do tempo. A quantificação na Figura 2 é obtida como ilustrado na Figura 1, onde a análise automatizada produz segmentação em torno das saliências de células que se prolongam para o BMM da L-87 MG corpo esferóide. Note-se que para esta linha de células, o corpo esferóide tumor é excluído a partir da medição da área invadida. Um padrão diferente de Invasion foi exibido pela cabeça e pescoço linhas celulares de cancro escamosas humanos. CAL CAL S e R são isogênico mas CAL S é sensível a, e CAL R resistente aos inibidores de tirosina-cinase EGFR 14. Na ausência de EGF, nem linha celular invadido no BMM (Figura 3) no entanto, como a concentração de EGF foi aumentada (para 2,5 ng / ml), os esferóides parecem &quot;bud». Nas concentrações mais elevadas de EGF (40 e 80 ng / ml) o grau de invasão foi reduzida. Isto é consistente com a resposta à dose em forma de sino clássica ao EGF em termos de invasão que tenha sido relatada previamente 15. Em 20 ng / ml de EGF, protuberâncias semelhantes a dedos, extrudados a partir do corpo principal de CAL R esferóides, enquanto as células S CAL eram menos invasiva, após 72 horas (Figura 3). Este diferencial de invasão foi evidente 48 horas após a esferóides foram colocados em BMM (contendo 20 ng / mL de EGF para distinção máxima entre linhas celulares) E maior após 72 h (Figura 4). Estas imagens foram obtidas rapidamente usando um citômetro de imagem, como por U-87 MG. No entanto, neste caso, para exemplificar um método alternativo, o grau de invasão foi quantificada manualmente usando software de análise de imagem independente e é apresentada graficamente (Figuras 3 e 4). Estes resultados ilustram uma diferença fenotípica entre células de drogas sensíveis e resistentes ao que poderia ser utilizadas para o rastreio de compostos que antagonizam a especificamente resistente, fenótipo invasivo droga. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52686/52686fig1.jpg" /> Figura 1. Visão esquemática do ensaio de invasão esferóide tumor 3D. O fluxo de trabalho mostra os passos do método envolve incluindo imagens representativas de esferóides U-87 MG de glioblastoma apenas após incorporação em BMM (painel superior; t = 0) e após invasão<html> em BMM (painel inferior; t = 72 h) com e sem a segmentação que mede a área coberta pelas células invasoras. Bar = 100 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52686/52686fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52686/52686fig2.jpg" /> Figura 2. Tempo curso de invasão-U-87 MG glioblastoma esferóide em BMM. U-87 MG esferóides invasão 3D em BMM foi monitorizada e quantificadas até 72 horas utilizando um citómetro de imagem. (A) Imagens representativas e (B) de quantificação invasão de células de tumor são mostradas. Bar = 500 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52686/52686fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> re 3 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 52686 / 52686fig3.jpg &quot;/&gt; Figura 3. CAL R (resistente) e S CAL (sensível) esferóide invasão tumoral. (A) Imagens representativas e (B) o manual de quantificação dependente da dose de EGF CAL R e S CAL invasão tumoral esferóide são mostrados. Bar = 500 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52686/52686fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52686/52686fig4.jpg" /> Figura 4. As células de CAL R (resistentes) esferóides são mais invasivos do que CAL S (sensíveis) esferóides tumorais quando colocado em BMM. Após a estimulação EGF CAL R esferóides tumorais mostram uma invasão mais pronunciada do CAL S. (A) Imagens representativas e (B) manual de quantificação de invasão são mostrados. Bar = 500 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52686/52686fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

A invasão dos tecidos normais circundantes é uma característica definidora dos tumores malignos. Fornecemos aqui um ensaio simples e semi-automatizado de microplacas de invasão em uma biomatriz 3D natural que foi exemplificada com vários modelos de cânceres humanos avançados.

Tridimensional (3D) Tumor Esferóide Invasion Assay

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

O objetivo geral deste procedimento é fornecer um ensaio tridimensional em microplaca, in vitro e semi-automatizado, da invasão de células tumorais. Isso é realizado primeiramente gerando esteroides tumorais de tamanho reprodutível em suspensão em placas ultrabaixa adesão com fundo redondo de 96 poços, com um esteroide em cada poço. O segundo passo consiste em remover partes do meio e adicionar diretamente em cada poço uma matriz semelhante à membrana basal ou BMM, fornecendo uma matriz semi-sólida na qual as células tumorais invadem a partir do corpo do esteroide.Em seguida, a invasão do esteroide tumoral é monitorada em intervalos ao longo de um período de 72 a 96 horas, durante o qual a aquisição de imagens é realizada automaticamente em um citômetro ou manualmente em um microscópio. O passo final consiste em analisar a invasão das células tumorais por meio de um citômetro automatizado ou de um software de imagem. Em última instância, o ensaio de invasão do esteroide tumoral em 3D é utilizado para modelar a invasão do câncer in vitro em um formato mais fisiologicamente relevante e adequado para estudos de validação de alvos e triagem de fármacos.Acreditamos que esta técnica é complementar aos ensaios simples de proliferação celular bidimensionais normalmente utilizados para validação de alvos e triagem de fármacos na pesquisa do câncer, pois também nos permite investigar a invasão, que é um aspecto fundamental da progressão do câncer em um formato tridimensional fisiologicamente relevante. Tive a ideia inicial para este método ao otimizar o fenótipo tumoral 3D, o crescimento em microplacas. Pensei que seria interessante utilizar a mesma configuração e também observar a invasão, e o resultado foi simples: basta remover uma parte do meio de cada poço e substituí-lo por uma matriz semelhante à membrana basal.A demonstração visual deste método é essencial, pois manter os esteroides em uma posição central em cada poço após a tradição das BMM pode ser difícil no início. Isso pode resultar em uma análise de imagem subótima devido aos esteroides estarem em diferentes planos focais. Com a experiência.Isso raramente acontece, mas, se necessário, o processo pode ser facilitado por uma centrifugação suave da placa. Para iniciar todo o BMM na ICE durante a noite, mantenha um conjunto de ponteiras estéreis para pipetas P 10 E 200 e P 1000 e tubos estéreis a menos 20 graus Celsius. Coloque também as placas de 96 poços com aderência ultra baixa contendo esteroides de quatro dias de idade sobre gelo.Usando uma pipeta multicanal, remova cuidadosamente 100 microlitros por poço do meio de crescimento das placas de pardal. Para esta etapa, incline a ponteira em direção à parede interna do fundo em U, evitando o contato com o fundo do poço e com a localização do esferoide.Para minimizar a perturbação dos esteroides, utilize ponteiras geladas para transferir o BMM para tubos mantidos no gelo. Para estudos de invasão induzida por citocinas ou avaliação de fármacos, adicione reagentes ao BMM utilizando ponteiras geladas. Por exemplo, utilize fator de crescimento epidérmico ou EGF para estimular a invasão das células de carcinoma escamoso Cal S e cal r.Em seguida, dispense suavemente 100 microlitros do BMM no ubo. Direcione bem a ponta para a parede interna do poço. Esta etapa é a mais crítica.No que diz respeito à análise de imagem óptica, os esteroides devem permanecer no centro do poço. Repita este passo para todos os poços necessários, permitindo cinco a seis réplicas por condição. Se necessário, troque para uma ponteira recém-resfriada usando uma agulha estéril.Remova as bolhas, se houver. Use um microscópio para verificar visualmente se os esteroides estão em posição central; caso contrário, centrifugue a placa a 300 vezes G durante três minutos a quatro graus Celsius. Isso garantirá que os esteroides estejam centralmente localizados em cada poço.Em seguida, transfira a placa para uma incubadora a 37 graus Celsius e deixe o BMM solidificar após uma hora. Utilize uma pipeta multicanal para adicionar cuidadosamente 100 microlitros por poço de meio de crescimento completo. Meio ou estudos de invasão induzida por citocinas ou avaliação de fármacos.Inclua citocinas ou inibidores no meio para aquisição automatizada de imagens. Analise as placas no citômetro em intervalos. A partir do tempo zero, selecione o aplicativo de confluência.Em seguida, verifique se o esteroide está em foco. Se necessário, ajuste o foco manualmente e corrija o deslocamento do foco. Nas configurações de amostragem.Selecione a varredura de um campo central de visão. Após a adição de BMM, os esteroides tumorais devem ter permanecido em uma posição central. Assim, não é necessário varrer todo o poço no software.Defina as poças a serem escaneadas destacando-as no mapa da placa. Em seguida, clique em iniciar escaneamento. Para análise automatizada de imagens, selecione o aplicativo de confluência.No separador de análise, ajuste as configurações do aplicativo para produzir uma segmentação precisa ao redor do esteroide, incluindo processos celulares e podia invasores que se estendem até a BMM. Ajuste as configurações para cada linhagem celular tumoral e/ou em diferentes pontos temporais. Verifique se as configurações de análise são apropriadas para outros esteroides na placa clicando em alguns poços diferentes.Se a segmentação não delinear com precisão um esteroide, ajuste ainda mais as configurações do aplicativo. Clique em iniciar análise na guia de resultados. Verifique múltiplas placas para confirmar a qualidade da análise antes de exportar os dados por placa para um programa de planilha eletrônica.Repita a análise para todos os pontos de tempo, depois calcule a média percentual de confluência para poços em replicata e adicione a invasão em função do tempo em um gráfico de barras. Para aquisição manual de imagens, utilizando um microscópio invertido equipado com objetiva de 10 x, registre uma imagem para cada esteroide tumoral em intervalos, usando o software científico de análise gráfica e estatística de sua escolha. Comece de T igual a zero até T igual a entre 72 e 96 horas.Dependendo da velocidade de invasão do revestimento celular em questão, utilize um objetivo Forex quando uma área invadida for muito grande para ser completamente capturada dentro do campo de visão de 10 x. Salve cada imagem individual adquirida para análise manual de imagem. Abra as imagens do estágio graphe na análise de imagem.O software de escolha para calibração são imagens de uma régua de estágio capturadas, utilizando objetivas de 10x e 4x. Insira as medidas da imagem, as unidades e as objetivas utilizadas e realize a calibração.Esta etapa é necessária apenas uma vez para análises de imagem subsequentes. Basta recarregar as configurações de calibração necessárias. Em seguida, abra as imagens do ensaio de invasão e selecione as configurações de calibração de acordo com a objetiva do microscópio utilizada para obter as imagens.Meça a área coberta pelos esteroides no software utilizado aqui. Vá até medir e selecione contar tamanho. Escolha enquanto, depois carregue as configurações e selecione as configurações predeterminadas do ensaio.Em seguida, escolha contagem. O esteroide deve então ser segmentado com precisão. Exporte as medições, que são parâmetros diferentes, para uma planilha e registre as informações relevantes da imagem na planilha.Por fim, plote a área média de esteroides ou invasão replicados versus o tempo utilizando software científico de gráficos e estatístico. Mostrado aqui como um exemplo de invasão de células cancerígenas observada na linhagem celular de glioblastoma U 87 MG, que pode ser usada para exemplificar a invasão de tumores cerebrais. Uma vez incorporadas na matriz, as células BMM se espalham com um padrão típico de invasão em forma de explosão estelar, processo esse acompanhado ao longo de um período de 72 horas.Análise de imagem totalmente automatizada. O uso de um citômetro de imagem produz uma segmentação ao redor das protrusões celulares e permite a quantificação precisa da invasão das células tumorais. Observe que, para esta linhagem celular, o corpo esteroide é excluído da medição da área invadida.A análise de imagem totalmente automatizada é facilmente realizada e fornece a quantificação da invasão de células tumorais ao longo do tempo. Um padrão diferente de invasão celular é exibido por linhagens isogênicas de câncer de cabeça e pescoço, do tipo escamoso humano. As linhagens de células cancerígenas Cal S são sensíveis, e CAL R são resistentes aos inibidores da tirosina quinase EGFR.Na ausência de EGF, nenhuma das linhagens celulares invadiu a BMM na presença de protrusões em forma de dedos semelhantes ao EGF, extrudidas do corpo principal de Cal ars esteroides. Embora as células Cal s fossem menos invasivas após 72 horas, as imagens neste caso foram adquiridas rapidamente utilizando um citômetro de imagem e, para exemplificar um método alternativo, o grau de invasão foi quantificado manualmente usando um software independente de análise de imagem. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que cada linhagem celular precisa ser otimizada quanto à sua capacidade de formar esteroides, à densidade de semeadura celular, à composição da matriz e às configurações de imagem e análise. Após este procedimento, o mesmo método também poderia ser adaptado para avaliar a invasão tecidual tridimensional, utilizando, por exemplo, tumores em co-cultura com corpos embrionários para simular um tecido complexo ou outros organoides, como astrócitos para glioma ou culturas de criptas para cânceres gastrointestinais, ou fígado para carcinoma hepatocelular e metástase de câncer de cólon.

three-dimensional-3d-tumor-spheroid-invasion-assay

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Um ensaio para medir quantitativamente Transforming Growth Factor (TGF)-β induzida por invasão em gel 3-dimensional colágeno é descrito. Este ensaio se aproveita da série MCF10A de linhas de células, que representam diferentes fases de desenvolvimento de câncer de mama. Este método pode ser adotado para ser usado com outras linhagens de células e pode ser usado para investigar outras possíveis ativadores ou inibidores de invasão.

Ensaio esferóide para TGF-β Medida induzida Invasion

Este vídeo demonstra um método para estabelecer uma co-cultura tridimensional de esferóides tumorais e células T. Um molde de agarose com micropoços contendo esferóides tumorais é preparado, seguido pela adição de células T. Após a incubação, essa configuração permite estudar a interação das células T com os esferoides tumorais em um ambiente tridimensional controlado.

Um modelo tridimensional de co-cultura de células T infiltrantes em esferoides tumorais

Fonte: Guyon, J., et al. Um modelo esferóide 3D para glioblastoma. J. Vis. Exp. (2020)O vídeo demonstra a geração de um modelo esferóide tridimensional de invasão de células tumorais. Os esferóides são formados a partir de células tumorais cerebrais humanas e incorporados em uma matriz de colágeno. As células tumorais na periferia esferóide adotam um fenótipo invasivo, secretando proteases para degradar o colágeno e avançando para invadir a matriz circundante.

Geração de um modelo esferóide tridimensional de invasão de células tumorais

Este método avalia a invasão de células cancerígenas de esferóides em uma matriz 3D circundante.  Os esferoides são gerados através do método de cultura de gota suspensa e, em seguida, incorporados em uma matriz composta de materiais de membrana basal e colágeno tipo I.  A invasão dos esferóides é posteriormente monitorada.

A Cancer Cell Spheroid Ensaio para avaliar a invasão em um ambiente 3D

Os processos que regem a invasão do câncer de bexiga representam oportunidades para o desenvolvimento de terapêutico e biomarcador. Aqui nós apresentamos um modelo de invasão de câncer de bexiga que incorpora a cultura 3D de esferoides de tumor, imagem latente de lapso de tempo e microscopia confocal. Essa técnica é útil para definir as características do processo invasivo e para a seleção de agentes terapêuticos.

Sistema de cultura de células 3D para estudar a invasão e avaliação terapêutica em câncer de bexiga

O microambiente tumoral é uma parte essencial do crescimento e invasão do câncer. Para imitar a progressão da carcinoma, uma matriz humana biologicamente relevante é necessária. Este protocolo introduz uma melhoria para in vitro o ensaio tridimensional da invasão do esferóide aplicando uma matriz leiomyoma-baseada humana. O protocolo também introduz uma análise de invasão de células baseada em computador.

Matriz tumor-baseada inteiramente humana no ensaio tridimensional da invasão de spheroid

O objetivo deste protocolo é estabelecer um modelo in vitro 3D para estudar a diferenciação de fibroblastos Cancer-associados (CAFs) em um tumor a granel-como o ambiente, que pode ser abordado em diferentes sistemas de análise, tais como a imunofluorescência, transcricional análise e imagens de células de vida.

Um modelo de spheroid 3D como um sistema mais fisiológico para fibroblastos associados ao cancro diferenciação e invasão in vitro estudos

Aqui, descrevemos um ensaio de invasão fácil de usar para glioblastoma. Este ensaio é adequado para células-tronco de glioblastoma. Uma macro Fiji para fácil quantificação de invasão, migração e proliferação também é descrita.

Um modelo esferóide 3D para glioblastoma

A abordagem apresentada avalia simultaneamente a invasão de células cancerígenas em ensaios esferoides 3D e citotoxicidade de células T. Esferoides são gerados em um elenco multi-microwell livre de andaimes. A cocultura e a incorporação na matriz de colágeno tipo I são realizadas dentro do mesmo dispositivo que permite monitorar a invasão de células cancerígenas e a citotoxicidade mediada por células T.

Monitoramento da invasão celular cancerígena e citotoxicidade de células T na cultura 3D

Apresentado aqui é um protocolo para a fabricação de um dispositivo de imagem esferoide. Este dispositivo permite imagens de fluorescência dinâmica ou longitudinal de esferoides de células cancerosas. O protocolo também oferece um simples procedimento de processamento de imagem para a análise da invasão de células cancerosas.

Imagem e análise de fluorescência resolvidas no modelo 3D spheroid

A invasão é um fenômeno biológico importante no desenvolvimento e progressão do câncer. Esse processo é influenciado por células não neoplásicas e componentes do microambiente tumoral. O objetivo deste estudo é descrever um método alternativo para análise da invasão de células tumorais in vitro usando culturas tridimensionais (3D).

Estratégia alternativa para analisar a invasão celular in vitro de culturas 3D

Aprenda a realizar ensaio de invasão de esferoides tumorais 3D usando matriz semelhante à membrana basal. Este método semi-automatizado permite monitorar a invasão celular por 72-96 horas para pesquisa em oncologia.

Tridimensional (3D) Tumor Esferóide Invasion Assay

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