Bu protokolde tanımlanan tüm çalışmalar daha önce kurulmuş olan murine organoidler ve hasta kaynaklı organoidler ile gerçekleştirilmiştir. Tüm hayvan çalışmaları Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi Araştırma Hayvan Kaynak Merkezi yönergelerine uygun olarak yapılmıştır (IACUC: 06-07-012). Tüm hasta kaynaklı dokular Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi 'nin (IRB: 12001) kural ve yönetmeliklerine uygun olarak toplanmıştır.
1. Orta ve tampon hazırlama
- Deneye başlamadan önce bir gecede 4 °C'de çözülen bazal membran matrisi (örneğin, Matrigel). Kullanım sırasında buzüzerinde tutun.
- Kültür plakalarını deneylerden önce 24 saat boyunca 37 °C'ye yerleştirin. Bu polimerize bodrum membran matris kubbe (bundan böyle matris kubbe olarak anılacaktır) yardımcı olacaktır. Kaplama organoidleri adım 2.1.2 olarak tanımlanır.
- Organoid ortamı belirlenen protokol5'egöre hazırlayın.
- Epidermal büyüme faktörü eklemeden organoid ortamı hazırlayın (EGF; komponentler için Malzeme Tablosu'na bakın). EGF AR transkripsiyonel çıktı bastırır ve anti-androjen direnciconfers 5.
- % 10 fetal sığır serumu (FBS) ile Dulbecco Modifiye Kartal orta (DMEM) hazırlayın.
NOT: Bu ortam bölüm 2-4'te tripsin replasmanı ile enzimatik sindirimi inhibe etmek için kullanılır.
- Üreticinin protokolüne göre ilaç çözümleri hazırlayın. Enzalutamide/mdv3100 (bundan böyle ikinci nesil anti-androjen olarak anılacaktır) için, dimetil sülfoksit (DMSO) 100 μM'lik bir stok çözeltisi hazırlayın. Stok -20 °C'de 6 aya kadar saklanabilir ve taze olarak yapılmak zorunda değildir.
2. İzolasyon, enzimatik sindirim ve organoidlerin kurulması
- Daha önce kurulmuşprotokolleregöre fare veya insan dokusundan prostat organoidleri izole5 ,7. Kısa bir açıklama aşağıda verilmiştir.
- Kıyma ve enzimatik tek bir hücre süspansiyon üretmek için prostat dokususindirmek. Bu deneyde ADMEM/F12'de 5mg/mL kollajenaz tip II'nin 1 mL'si prostat dokusunun 50 mg sindirimi için kullanıldı.
- 5 dakika için 300 x g santrifüj ile hücreleri toplamak, hücreleri saymak, bazal membran matris onları yeniden askıya almak, ve uygun yoğunlukta plaka5,7 önceden ısıtılmış organoid kültür plakaları üzerinde matris kubbeler (kaplama yöntem Şekil 1A'dagösterilmiştir.
- Kubbelerin katılaşmasını ve kubbelerin üstlerine ortam eklemesine izin verin ki tamamen kaplanmış olacak.
- Aşağı akım uygulamaları için organoidleri istenilen miktarda büyütün. Hücre numarası standart sayma yöntemleri ile belirlenebilir. Yoğunluk la ilgili ek ayrıntılar için protokolün uygulamaya özel bölümüne bakın.
- P1000 pipet kullanarak, orta ve pipet yukarı ve aşağı bozmak için çizin. Bazal membran matrisi tamamen bozulduğunda süspansiyonu 15 mL konik bir tüpe aktarın. Tek 15 mL konik tüp başına 10'dan fazla kubbe yerleştirmeyin. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant çekin ve PBS 5 mL ile hücre pelet yıkayın. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant çekin ve tripsin replasmanın4 mL pelet resuspend. 37 °C'de sallayarak 5-10 dakika sindirin. Tripsin replasmanı inhibe etmek için eşit hacimli organoid ortam + %10 FBS ekleyin. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant kapalı çekin ve PBS 1 mL resuspend.
- Tek bir hücre süspansiyonu sağlamak için süspansiyonu 40 μm filtre ile filtreleyin. Hemositometre veya eşdeğer sayma cihazı kullanarak hücre numarasını ölçün.
NOT: Tek hücreli tek hücreleri elde etmek zorsa, tek hücreli bir çözüm elde etmek için akış sıralamasını kullanın.
3. Organoid oluşum kapasitesinin değerlendirilmesi
NOT: Organoid oluşturabilen hücrelerin yüzdesini belirlemek için, kök/ata potansiyeli için bir tohumlama tonu yapılabilir. Organoid oluşum kapasitesi de canlılık tahlilleri için bir hücre tohumlama numarası tanımlamak için önemlidir.
- 10 μM Rho kinaz inhibitörü Y-27632 içeren organoid ortam kullanarak süspansiyonun 10 μL'si başına 2,7 ila 100 hücre de elde edilen hücre süspansiyonu seyreltin.
- 1.100 hücreyi (110 μL süspansiyon) yeni bir konik tüpe aktarın.
- 285 μL'lik bazal membran matrisi ekleyin ve hücreleri yeniden askıya alın. Bu ~ 70% matris konsantrasyonu neden olacaktır.
NOT: Tohumlama sırasında bazal membran matrisinin seyreltilmesi, protein matrisinin viskozitesinin neden olduğu kubbe büyüklüğündeki değişimi büyük ölçüde azaltır.
- Önceden ısıtılmış 24 kuyu plakalı matris kubbelerin 35 μL'lik tohum hücreleri 200 hücre/kuyu ile sonuçlanır. Plaka 3-5 örnek başına çoğaltma (ayrıca Şekil 1A ve adım 2.1.2'deki kaplama yöntemine de bakınız).
- Hücrelerin matris kubbe içinde kalmasını sağlamak için, plaka yıkın ve bir hücre kuluçka içine yerleştirin bodrum membran matris katılaşmak için.
- 10 dakika sonra, kuvözden plakayı çıkarın ve Rho kinez inhibitörü içeren ortam ekleyin.
- Ortamı 2 günde bir yenileyin. 7 gün sonra organoid sayısını ölçün. Rho kinazininhibitörlerini deney boyunca medyada tutun.
- Kubbe başına kurulan organoid lerin sayısını sayın ve kaplanmış toplam hücre sayısından (200 hücre) oluşan organoidlerin yüzdesini hesaplayın.
NOT: Organoid kuruluş oranları hücre tipine ve genotiplerine bağlı olarak %3-60 arasında değişmektedir.
4. Organoidlerin farmakolojik yanıtlarının belirlenmesi
- Adım 2.7'den itibaren, bir matris kubbede 1.000-10.000 hücre tohum. Son hücre numarasını belirlemek için organoid oluşum verimliliğini ve büyüme hızını bir proxy olarak kullanın.
NOT: Önerilen hücre numaraları Tablo 1'deverilmiştir. Çözümleme başına koşul başına üç ila beş çoğaltma kullanın. Viskozitenin neden olduğu borulama hatalarını azaltmak için %70'lik son konsantrasyonu kullanın.
- 24 kuyu plakalı matris kubbelerin 35°L'lik tohumu ve kubbelerin bölüm 3'te yapıldığı gibi katılamasına izin verin (Şekil 1A ve adım 2.1.2'deki kaplama yöntemine de bakınız). Rho kinaz inhibitörü ve tercih edilen ilaç içeren orta ekleyin. Bu yöntem tüm ilaçlara uygulanabilir, ancak bu protokolde örneğin 10 μM'de ikinci nesil anti-androjen kullanılır. Yarım maksimal inhibitör konsantrasyonu belirlemek için (IC50), bir log10 artımlı gerçekleştirmek, ve bir kontrol olarak, ilacın çözündolduğu araç kullanın.
- Her iki veya üç günde bir orta yenileyin ve ilacın farmakolojik yanıtını belirlemek için 7. Zaman dilimleri deney ve ilaç seçimi arasında değişebilir.
NOT: Organoidlerin bu tahlilleri yapabilmeleri için dengeleniye gerek yoktur.
- Bir P1000 pipet kullanarak organoidleri sağlam tutmak için, orta ve pipet yukarı ve aşağı bodrum membran matris bozmak için çizin.
- Bazal membran matrisi tamamen bozulduğunda süspansiyonu 15 mL konik bir tüpe aktarın. 15 mL konik tüp başına 10'dan fazla matris kubbe aktarmayın.
- Santrifüj 300 x g için 5 dk. Supernatant çekin ve 5 mL PBS ile yıkayın.
- 1 mL PBS'deki organoidleri yeniden askıya alın ve triturasyon ve cam Pasteur pipet kullanarak organoidleri bozun.
- Organoid parçalarının sayısını ölçün. Tohum 5, adım 2.1.2'de açıklandığı gibi 100 organoid parçasını içeren kopyalar.
- Bölüm 7'de aşağıda açıklandığı şekilde hücre canlılığı tayini gerçekleştirin.
5. Organoidlerden RNA izolasyonu
NOT: Ticari olarak kullanılabilen sütun tabanlı yöntemler, RNA'nın iyi miktarda ve kalitesisağlar. İyi miktarda RNA sağlamak için, örnek başına en az bir kubbe kullanın; ancak, üç kubbe kullanarak tavsiye edilir, hangi bir 12 kuyu plaka tek bir kuyuda tohumlanmış olabilir.
- ß-mercaptoethanol ekle (%1) RNA izolasyon kitinde glutatyon lisis tampon.
- Organoidler içeren bodrum membran kubbelerden orta çekin ve bu tampon 750 ° L ekleyin. P1000 pipetkullanarak pipet yukarı ve aşağı. Tüm temel membran matrisinin çözülmüş olup olmadığını kontrol edin.
- %70 etanol 750 μL ekleyin ve pipetleme ile karıştırın. Daha sonra karışımın 700 μL'sini kolona aktarın, 12.000 x g'de 1 dk santrifüj yapın ve kalan kısmı yla tekrarlayın.
- Üreticinin talimatlarına göre yıkar ve kolon da DNase tedavisi ni gerçekleştirin. 30-50 μL RNAse içermeyen suda elute RNA.
- Konsantrasyonları OD = 260 nm ve 280 nm'de bir florometre kullanarak ölçün ve -80 °C'de saklayın veya akış aşağı uygulamalarına devam edin.
6. Organoidlerden protein izolasyonu
NOT: Protein izolasyonu için fosfataz ve proteaz inhibitörleri içeren standart RIPA tamponu hazırlayın(Malzeme Tablosu). En az üç kubbe kullanılması tavsiye edilir, hangi tek bir 12 kuyuda tohumlanabilir.
- Bir P1000 pipet kullanarak, temel membran matris bozmak için yukarı ve aşağı organoidler ve pipet içeren bodrum membran kubbeler ile hücreden orta çizin.
- Tamamen bozulduğunda, süspansiyonu 15 mL konik bir tüpe aktarın. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant çekin ve buz gibi PBS 5 mL ile yıkayın. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant çekin ve tripsin replasmanın4 mL pelet resuspend. 37 °C'de sallayarak 5-10 dakika sindirin.
- Tripsin replasmanı inhibe etmek için eşit hacimli organoid ortam + %10 FCS ekleyin. Santrifüj 300 x g 5 dk.
NOT: Santrifüj sonrası pelette hiçbir bazal membran matrisi görünmemelidir.
- Supernatant çekin ve buz gibi PBS 5 mL ile yıkayın. Supernatant çekin ve bir P1000 pipet kullanarak lysis tampon 300 μL hücre pelet yeniden askıya, sonra 1.5 mL microcentrifuge tüp aktarın.
- 10 dakika boyunca buz üzerinde kuluçka ve daha sonra 4 ° C sıcaklıkta soğutulmuş suda 30 s her için 2x sonicate. Tüpü tekrar buzun üzerine yerleştirin ve standart yöntemlerle protein nicelemesi yapın.
- 95 °C'de 5 dakika kaynatın ve yükleme boyası içeren sodyum dodecyl sülfat (SDS) ekleyerek proteinden arındırın. -80 °C'de depolayın veya akış aşağı uygulamalarına devam edin.
7. Organoidler ile hücre canlılığı tsay
NOT: Hücre canlılığı, ticari olarak kullanılabilen hücre canlılığı titrekiti ve luminometre kullanılarak değerlendirilebilir. Üreticinin talimatlarına göre arabellek hazırlayın. Durum başına beş çoğaltma önerilir: bir çoğaltma bir 35 μL bodrum membran matris kubbe bir kuyuda oluşan 24 kuyu plaka.
- Matris kubbeleri sağlam bırakmak için dikkatli olmak, organoid kültürün orta çekin.
- Matris kubbesini bozmak için 65 μL PBS ve pipet ekleyin.
- Hücre canlılık isame kiti arabelleği 100 μL ekleyin ve pipetleme ile yeniden askıya alın.
- Sallayarak 10 dakika oda sıcaklığında (RT) kuluçka.
- 100 μL karışımı luminometreye uygun olmayan yarı saydam bir plakaya aktarın ve hücre canlılığı ölçüm kiti için üreticinin talimatlarına göre okuma yapın.
8. Ksenogreftleme için organoidlerin hazırlanması
NOT: Organoidler, hem bağışıklık sistemi zayıf olan hayvanlarda hem de İzojenik farelerde deri altı greftleme için de uygundur. Enjekte edilen organoidlerin in vivo olarak ayırt edilebilmesini sağlamak için, florofor5'ioluşturan bir şekilde ifade eden organoidleri etiketletir. Aşılama verimi organoid çizgiler arasında değiştiğinden, enjeksiyon başına 5 x10 6 hücreye 5 x 106 hücre kullanılarak aşılama için pilot deney yapılmasını tavsiye edilir.
- Bir P1000 pipet kullanarak, orta ve pipet yukarı ve aşağı bodrum membran matris bozmak için çizin. Tamamen bozulduğunda, süspansiyonu 15 mL konik bir tüpe aktarın. Santrifüj 300 x g 5 dk.
NOT: 15 mL konik tüp başına 10'dan fazla matris kubbe aktarmayın.
- Supernatant çekin ve PBS 5 mL ile yıkayın. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant çekin ve tripsin replasmanın4 mL pelet resuspend. 37 °C'de sallayarak 5-10 dakika sindirin.
- Trippsin replasmanı inhibe etmek için eşit hacimli organoid ortam + %10 FBS ekleyin. Santrifüj 300 x g 5 dk.
- Supernatant kapalı çekin ve PBS 1 mL resuspend. Tek bir hücre süspansiyonu sağlamak için süspansiyonu 40 μm filtre ile filtreleyin. Hücreleri standart yöntemlerle ölçün.
- PBS + Rho inhibitöründeki hücreleri 100 μL'de 2 x 106 hücre konsantrasyonuna geri döndürün (değişen konsantrasyonlar için gerekli hücre konsantrasyonları ve mutlak hücre sayısı için Tablo 2'ye bakın). 1:1 süspansiyon oluşturmak için eşit hacimli bodrum membran matrisi kullanın. Süspansiyonu buza yerleştirin.
- Hücreleri standart protokollere göre enjekte edin ve standart yöntemlerle ksenogreft büyümesini izleyin8.