Поколение высокопроизводительных трехмерных опухоли сфероидов для скрининга наркотиков

Lesley Mathews Griner; Kalyani Gampa; Toan Do; Huyen Nguyen; David Farley; Christopher J. Hogan; Douglas S. Auld; Serena J. Silver

doi:10.3791/57476

Методическая статья

Поколение высокопроизводительных трехмерных опухоли сфероидов для скрининга наркотиков

8.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/57476

⸱

5 сентября 2018 г.

Lesley Mathews Griner¹ , Kalyani Gampa¹ , Toan Do² , Huyen Nguyen² , David Farley² , Christopher J. Hogan² , Douglas S. Auld² , Serena J. Silver¹

¹Oncology Drug Discovery: Molecular Pharmacology, Novartis Institutes for Biomedical Research, ²Chemical Biology and Therapeutics, Novartis Institutes for Biomedical Research

В этой статье

Краткое содержание

По множеству признаков болезни более физиологически соответствующих моделей в настоящее время разработана и реализована в наркотики discovery программ. Новой модели системы, описанные здесь показано как трехмерные опухоли сфероидов может быть культивировали и показан в высок объём 1536-ну пластины системы для поиска новых онкологических препаратов.

Аннотация

Раковые клетки регулярно были культивировали в двух измерениях (2D) на пластиковую поверхность. Этот метод, однако, не хватает истинной окружающей среды опухоль массы подвергается в естественных условиях. Солидные опухоли расти не как лист придает пластик, но вместо, как коллекция клоновых клеток в трехмерное (3D) пространство, взаимодействующих с их соседями и различных пространственных свойств, таких как нарушение нормальной клеточной полярности. Эти взаимодействия вызывают 3D-культивируемых клеток приобрести морфологических и клеточных характеристик, которые являются более актуальными для опухоли в естественных условиях . Кроме того, опухоль массы находится в прямом контакте с другими типами клеток, таких как стромы и иммунных клеток, а также внеклеточная матрица от всех других типов клеток. Матрица на хранение состоит из макромолекул как коллагена и фибронектина.

В попытке увеличить перевод результатов исследований в онкологии от скамьи в постели многие группы начали расследовать использование 3D модели систем в их стратегиях развития наркотиков. Эти системы являются считается более физиологически соответствующих потому, что они пытаются напомнить сложной и неоднородной среды опухоли. Эти системы, однако, могут быть довольно сложными, и, хотя поддаются роста в 96-луночных форматов и теперь даже в 384, они предлагают несколько вариантов для крупномасштабного роста и скрининг. Это наблюдается разрыв привела к разработке методов, описанных здесь подробно сфероидов опухоли культуры в качестве высокой пропускной способностью в 1536-ну пластины. Эти методы представляют собой компромисс высоко сложных систем на основе матрицы, которые трудны для экрана и обычных 2D анализов. Различных линий клеток рака, укрывательство различные генетические мутации, успешно проверяются, изучение составных эффективность с помощью куратор библиотеки соединений, ориентация Mitogen-Activated протеинкиназы или MAPK путь. Сфероида культуры ответы затем сравниваются в ответ клеток, выращиваемых в 2D, и дифференцированного деятельности сообщается. Эти методы предоставляют уникальный протокол для тестирования соединения деятельности в условиях 3D высокой пропускной способности.

Введение

В последнее десятилетие все больше и больше исследований реализовали использование 3D клетки культуры моделей понять концепции, которые не являются полностью резюмировалась ростом клеток в 2D на пластик. Примеры этих концепций вносимых в нормальной эпителиальных клеток полярности¹ где теряются пространственной ориентации апикальной и базального слоя клеток, а также роль внеклеточного матрикса в регулировании выживания и судьбу клеток. В частности, исследований онкологии, использовала 3D модели понять основные биологии раковых клеток и различия между 2D и 3D клетки культуры систем³^,⁴. Ра....