Qui, vi presentiamo un protocollo per studiare l'invasione delle cellule tumorali in viventi frammenti di tessuto normale in tre dimensioni. Questa tecnica cultura organo è applicata principalmente per testare farmaci potenzialmente anti-invasive in vitro.
L'obiettivo del saggio cuore pulcino è quello di offrire un metodo di coltura degli organi competenti di studiare invasione tumorale in tre dimensioni. Il dosaggio può distinguere tra cellule invasive e non invasive, e consente lo studio degli effetti dei composti di prova su invasione tumorale. Le cellule tumorali – sia come aggregati o singole cellule – si confrontano con frammenti di cuore pulcino embrionale. Dopo cultura organistica in sospensione per un paio di giorni o settimane le culture confrontano sono fissi e inclusi in paraffina per l'analisi istologica. L'interazione tridimensionale tra le cellule tumorali e il tessuto normale viene poi ricostruita da sezioni seriali colorate con ematossilina-eosina o dopo colorazione immunoistochimica per epitopi nel tessuto del cuore o le cellule tumorali confrontano. Il saggio è coerente con il concetto recente che l'invasione cancro è il risultato di interazioni molecolari tra le cellule tumorali e le loro elementi host vicina stromali (miofibroblasti, endothcellule Elial, componenti della matrice extracellulare, etc.). Qui, questo ambiente stromale è offerto alle cellule tumorali, come un frammento di tessuto vivente. Aspetti di supporto per la rilevanza del saggio sono molteplici. Invasione nel saggio è in conformità con i criteri di invasione cancro: occupazione progressiva e sostituzione nel tempo e nello spazio del tessuto ospite, e l'invasività e la non-invasività in vivo delle cellule confrontano generalmente correla con l'esito del test. Inoltre, il modello di invasione delle cellule in vivo, come definito da patologi, si riflette nelle immagini istologiche nel test. Quantitative relazione struttura-attività (QSAR) analisi dei risultati ottenuti con numerosi composti organici congeneri potenzialmente anti-invasivi consentito lo studio delle relazioni struttura-attività di flavonoidi e calconi e noti farmaci antimetastatici utilizzati in clinica (ad esempio, inibitori microtubuli ) inibiscono l'invasione nel test pure. However, il test non tiene conto dei contributi immunologici per l'invasione del cancro.
Invasion è il segno distintivo di tumori maligni. Questa attività porta non solo alla distruzione dei tessuti circostanti, ma è anche implicato nella formazione di metastasi. Dal momento che i malati di cancro muoiono per invasione e metastasi, e trattamenti anti-invasivi efficienti sono ancora scarse, analisi di laboratorio che simulano l'invasione delle cellule tumorali sono stati sviluppati. L'obiettivo del saggio cuore pulcino è quello di offrire un metodo di coltura degli organi competenti di studiare invasione tumorale in tre dimensioni. Il dosaggio può distinguere tra cellule invasive e non invasive, e permette di studiare gli effetti dei composti di prova su invasione tumorale.
La logica dietro l'uso del test è il concetto stesso che i tumori sono ecosistemi in cui le cellule neoplastiche interagiscono continuamente con il loro stroma (cellule dell'ospite e matrice extracellulare), e che attraverso queste interazioni molecolari invasione è messo a punto 1. Così, nel dosaggio cellule tumorali si confrontano con living frammenti cardiaci pulcino embrionali 2, che servono non solo come substrati per l'invasione da parte delle cellule tumorali, ma anche come fonte di diversi tipi di cellule stromali e elementi di matrice. Il cuore pulcino contiene miociti, fibroblasti e cellule endoteliali, e la matrice extracellulare è composto di laminina, fibronectina e diversi tipi di collagene. In questo modo, il tridimensionale tecnica di coltura organo copre molte interazioni cellulari e molecolari implicati nell'invasione di tumori paziente.
Il vantaggio principale del saggio cuore pulcino è l'implementazione di effetti stromali. Questo aspetto è più completa rispetto ad altri test di invasione in vitro che si basano su l'invasione delle cellule tumorali in gel non viventi composte da membrana basale 3 o matrice interstiziale 4 molecole. Il concetto di confronto tra le cellule tumorali e normali tessuti ostia vivente come si trova nella cultura organo sperimentazione è stata introdotta da variautori tra Wolff e Schneider in Francia 5, Easty e Easty nel Regno Unito 6, e Schleich in Germania 7. Due vantaggi tecnici del cuore pulcino invasione dosaggio rispetto ai metodi citati è che il volume dei frammenti può facilmente essere standardizzate, e che rimangano contrattile, che consente il monitoraggio integrità funzionale durante la coltura d'organo. Inoltre, gli embrioni aviaria sono preferiti, perché possono facilmente essere sezionati dal contenuto sterile dell'uovo. Il test ha somiglianza concettuale al pulcino chorioallantois membrane assay 8 offrendo un stromale complesso circostante per le cellule tumorali.
Il dosaggio è stato applicato con successo per distinguere tra le varianti cellule invasive e non invasive dagli stessi tumori umani come nel MCF-7 (mammaria) 9 e HCT-8 (colon) 10 famiglie di linee cellulari. La tecnica è utile per testare composti potenzialmente anti-invasive e <sup> 11,12. Come ulteriormente illustrato, può essere usato per la creazione di relazioni struttura-attività di piccole molecole organiche. Il saggio, tuttavia, non tiene conto del contributo delle cellule immunologiche all'invasione cancro. Va sottolineato che la tecnica non può essere considerato come un sistema di analisi ad alta produttività, a causa del numero elevato di manipolazioni, del numero limitato di piste del saggio (massimo 30 culture) e il lungo tempo di ritorno (circa 1 mese).
Durante la preparazione di PHFS, i frammenti potrebbero non rimanere in sospensione, ma aderire alla parete del vaso; questo può essere superato aumentando il volume del mezzo di coltura. Se il numero di PHFS è troppo bassa e la loro dimensione è troppo grande, diminuire il volume del terreno di coltura. Fallimento delle celle di prova per aggregare può essere dovuto a fluttuazioni nella temperatura e conseguente infezione microbica. In alternativa, l'incapacità di aggregare può essere una caratteristica intri…
The authors have nothing to disclose.
We thank Marleen De Meulemeester for demonstrating the assay technique in the video film. B. I. R. is a Postdoctoral Research Fellow of the Research Foundation – Flanders (FWO – Vlaanderen). L.M.M. is a recipient of an Emmanuel van der Schueren grant from the Flemish League against Cancer (Vlaamse Liga tegen Kanker).
Ringer's salt solution | Braun | CEO123 | |
Bacto-agar | Becton Dickinson | 214010 | |
Tris-(hydroxymethyl)-aminomethaan Analar | VWR | 103157P | |
BSA : albumin from bovine serum, cohn V fract. | Sigma | A4503-500G | |
MEM-Rega 3 | Life Technologies | 19993013 | |
Gyrotory shakers | New Brunswick Scientific | G10 and G33 | |
Erlenmeyer flasks 50 ml | Novolab | 92717 | |
Glass Petri dishes | Novolab | 68516 | |
Iridectomy scissors | Rumex | 11-0625 | |
Macroscope with calibrated ocular grid | Wild | 157702 | |
Paraffin wax | International Medical products | 8599956 | |
Eosin Y | Sigma | 230251-25g | |
Harris' hematoxylin | Sigma | HHS32-1L | |
Coverslipping resin (Tissue-Tek) | Sakura | 4494 | |
Paraffin melting apparatus | GFL | 1052 | |
Microtome for paraffin sectioning | Reichert | ||
Stppers for Erlemeyer flasks with gas in- and outlets | Novolab | 2602421 and 260243 | |
Diaminobenzidine | Sigma | D8001 | |
REAX rocking table | Heidolph | 54131 | |
24-well tissue dishes | VWR | NUNC142475 | |
Ophtalmological enucleation spoon | Rumex | 16-060 | |
Sharp forceps | Rumex | 4-111T | |
Blunt forceps | Nickel-Electro LTD | 7112 | |
Erlenmeyer flasks 5 ml | Novolab | 211901 | |
Microscope slides washed and degreased | International Medical products | 8613908 |