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Formulazione ed uso di Tumorsphere nella ricerca della cellula staminale del Cancro

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Che cosa sono tumorspheres?

I numerosi studi hanno precisato le cellule staminali di quel cancro (CSCs) per svolgere un ruolo importante nella progressione, nella metastasi, nella ricaduta e nella resistenza del cancro alla terapia. Lo studio dei questi CSCs può fare luce perché molti regimi terapeutici esistenti finalmente vengono a mancare.

Tumorspheres. Credito di immagine PLOS https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063519
Tumorspheres. Credito di immagine PLOS https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063519

La proliferazione di CSCs nelle circostanze non aderenti e senza siero provoca le celle fuse che non possono essere identificate determinato. Tali formulazioni solide e sferiche delle celle fuse sono chiamate tumorspheres. La dimensione dei tumorspheres varia solitamente fra µm >50 e µm 250.

Le celle di tumore del colon si sviluppano nei organoids tridimensionali nella capsula di Petri. Dott. Joseph Regan/Charité - Universitätsmedizin Berlino
Le celle di tumore del colon si sviluppano nei organoids tridimensionali nella capsula di Petri. Dott. Joseph Regan/Charité - Universitätsmedizin Berlino

Tumorspheres è usato per determinare la percentuale delle cellule staminali di cancro presenti in una popolazione del tumore, ma anche per lo studio della capacità di tali celle di rigenerarsi. Inoltre, la coltura dei tumorspheres può anche essere utile nella determinazione dell'agente anticancro potenziale per uso terapeutico.

Analisi di formazione di Tumorsphere

Le colture cellulari sono usate solitamente per studiare la morfologia, i meccanismi in questione nella malattia e l'effetto del tessuto delle droghe sullo stato malato. Tuttavia, i sistemi tradizionali quali 2 (2D) colture cellulari dimensionali non possono rendere il grande numero di CSCs ed avere altro svantaggi tale basso rendimento, fusione spontanea fra le sfere che creano le grandi sfere che sono costi instabili, che richiede tempo ed alti.

D'altra parte, le culture 3D stanno guadagnando lentamente la popolarità dovuto la possibilità dell'ottimizzazione degli stati della cultura in vitro e della produzione del CSCs che hanno strutture sferoidali, somigliante a loro volta ad un tumore solido. Le funzionalità suddette delle culture 3D facilitano lo studio delle terapie farmacologiche e dei biomarcatori differenti.

Gli scienziati stanno usando i metodi differenti di microfluidics per studiare CSCs dovuto la loro alte capacità di lavorazione e precisione. La fitta ed i collaboratori hanno sviluppato un'unità microfluidic che forma le sfere dagli unicellulari ed aiuta nelle qualità analyzingdrug-resistenti del tumorsphere. L'micro-unità contiene le matrici microstrutturali (MOAL) architettura di aspetto di multi-ostacolo con le schiere micro--bene.

In breve, questi ricercatori studiati celle di glioblastoma inoltre della vincristina anticancro della droga e potevano osservare le dimensioni differenti delle celle di glioblastoma. È stato notato che i tumorspheres hanno agito come le cellule staminali e la loro resistenza a vincristina ed altri modelli di crescita hanno rivelato la capacità heterogenic di CSCs.

Le cellule staminali di Glioblastoma organizzate in tumore sistemano la formazione. Credito di immagine: Anna Durinikova/Shutterstock
Cellule staminali di Glioblastoma organizzate nella formazione del posto adatto del tumore. Credito di immagine: Anna Durinikova/Shutterstock

Note tecniche su coltura del tumorsphere

Per impedire l'aggregazione delle cellule durante la coltura del tumorsphere, è importante usare una cultura con la superficie bassa del collegamento - quali l'agar di 1%, i gel di agarosio, 0.5-1% Matrigel diminuiti crescita-fattore, o polyhydroxyethylmethacrylate. Aggiungendo i polimeri naturali al sistema culturale impedisce la sedimentazione dei tumorspheres, ma non disturba i loro beni o capacità inerenti proliferare.

Inoltre, il preparato delle cellule dovrebbe essere filtrato attraverso un filtro delle cellule di 40µm per ottenere una densità delle cellule che è meno di dieci celle per µL. Sebbene la coltura dei tumorspheres sia effettuata in un ambiente senza siero per impedire l'aggregazione delle cellule, ci sono studi che hanno riferito che una piccola concentrazione di siero a volte aiutata nella formazione del tumorsphere.

Il numero dei tumorspheres è contato registrando il diametro dei tumorspheres ed è espresso come la dimensione o numero totale dei tumorspheres formati. Ciò è importante, poichè il numero dei tumorspheres può essere impiegato per caratterizzare la popolazione delle celle del gambo e/o del progenitore del cancro sia in vitro che in vivo.

Che cosa sono i tipi di tumorspheres della cellula staminale (CSC) del cancro?

CSCs autorinnovante è richiesto per la crescita di qualunque genere di tumore. Per esempio, le linee cellulari umane del cancro al seno contengono questo CSCs autorinnovante, identificato come marcatori tumorali, quindi rendenti loro i modelli ideali per le progenie mettenti a punto e sperimentanti che sono fenotipico diverse come pure alla loro risposta alla terapia del cancro.

Similmente, gli studi hanno osservato che il cancro del pancreas può essere identificato tramite c-Incontrare, un marcatore tumorale che è il responsabile della crescita dei tumori pancreatici. Fornito di tali informazioni, i ricercatori possono sviluppare i tumorspheres in vitro e studiare i loro beni caratteristici, quale la resistenza alla chemioterapia (come si vede in carcinoma della prostata castrazione-resistente).

I beni reticenti di questo genere di carcinoma della prostata sono attribuiti alla presenza di alta concentrazione di geni di stemness quale l'omologo glioma-associato 1 (Gli1), il membro obbligatorio 2 (ABCG2), BMI1 (una componente dell'oncogene di G di sottofamiglia del caricatore 35mm del trifosfato di adenosina di memoria del complesso repressivo del polycomb 1), con il CD overexpressed44.

Tumorspheres per la schermatura delle droghe anti--CSC

Con la resistenza e la metastasi del trattamento collegate a CSCs, una serie di studi stanno esplorando la possibilità di usando CSCs per la scoperta delle strategie terapeutiche nuove. Uno studio recente in Spagna da Pomares e co-author sul non piccolo cancro polmonare delle cellule (NSCLC) da otto ha resecato i pazienti e dodici linee cellulari hanno valutato i beni di CSCs dei tumorspheres in vitro e in vivo.

i mouse immunodeficienti (NOD) combinati diabetici e severi (SCID) Non obesi sono stati dati le droghe selezionate dalla via intraperitonale dopo il tumore sono stati indotti dai tumorspheres ottenuti dai pazienti e dalle linee cellulari di NSCLC. I risultati hanno dimostrato i tumorspheres del polmone per essere altamente resistenti ad alcuni agenti della chemioterapia, ma egualmente hanno mostrato il più alto potenziale citotossico di alcune droghe novelle.

La coltura di Tumorsphere è stata effettuata in una prova di immunoterapia di fase I da Wang ed altri che ha iscritto i pazienti precedentemente non trattati con carcinoma epatocellulare (HCC). I pazienti sono stati curati con le celle dentritiche autologhe derivate dai tumorspheres pazienti. In breve, questa prova ha dimostrato una tariffa 100% di risparmio di temi riguardo a stabilire le linee cellulari a breve termine del tumore da HCC resecato rispetto alle tecniche standard della cultura del tessuto.

Inoltre, non c'era la tossicità significativa osservata, né c'era il peggioramento di tutti i parametri relativi alle funzioni epatiche. Tali prove tengono la promessa della produzione dei prodotti paziente-specifici con questa tecnica nell'immediato futuro.

Che cosa è il futuro dei tumorspheres?

Per una riuscita terapia del cancro, è importante mirare a CSCs. Le analisi di Tumorsphere forniscono una piattaforma affidabile per sviluppare le droghe anti--CSC come pure l'immunoterapia CSC-mirata a. Confrontato ai 2D metodi della cultura dello strato monomolecolare, la coltura del tumorsphere può fornire le risposte biologiche più definitive e le soluzioni terapeutiche a molte sfide fronti di taglio di quella medicina durante l'immunoterapia del cancro.

Sorgenti

  1. Lin D et al. (2019). Schermando gli agenti terapeutici specifici alle cellule staminali del cancro al seno facendo uso di un'analisi diFormazione unicellulare di inibizione di Microfluidic. Notizie avanzate di scienza. Piccolo giornale. https://doi.org/10.1002/smll.201901001
  2. 2016) Tumorsphere analisi in vitro di formazione di Johnson S et al. (. Bio--Protocollo. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4972326/ #
  3. Zhu ZW et al. (2017). Un sistema culturale dimensionale novello del tumorsphere di tre ‑ per il ‑ efficiente e basso ha costato l'arricchimento delle cellule staminali del cancro con i polimeri naturali. Medicina sperimentale e terapeutica. https://doi.org/10.3892/etm.2017.5419
  4. Kapałczyńska m. et al. (2018). 2D e 3D colture cellulari - un confronto dei tipi differenti di culture di cellula tumorale. Archivi di scienza medica. doi: 10.5114/aoms.2016.63743
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  7. Fillmore cm et al. (2008). Le linee cellulari umane del cancro al seno contengono le celle del tipo di gambo che auto-rinnovano, provocano la progenie fenotipico diversa e sopravvivono alla chemioterapia. https://doi.org/10.1186/bcr1982
  8. Li C et al. (2011). C-Incontrare è un indicatore delle cellule staminali del cancro del pancreas e dell'obiettivo terapeutico. Gastroenterologia. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.08.009
  9. Zhang L et al. Tumorspheres derivato dalle celle di carcinoma della prostata possiede i beni di cancro e chemoresistant della cellula staminale. Giornale di ricerca clinica e di oncologia clinica. https://link.springer.com/article/10.1007/s00432-011-1146-2
  10. Pomares AH et al. (2019). Tumorspheres del polmone come piattaforma della selezione della droga contro le cellule staminali del cancro. Annali di oncologia. https://oncologypro.esmo.org/Meeting-Resources/European-Lung-Cancer-Congress-2019/Lung-tumorspheres-as-a-drug-screening-platform-against-cancer-stem-cells
  11. Lee CH et al. (2016). Tumorsphere come efficace piattaforma in vitro per la schermatura della cellula staminale anticancro droga. Oncotarget. doi: 10.18632/oncotarget.6261
  12. Wang X et al. (2015). La prova di fase I di immunoterapia specifica attiva con le celle dentritiche autologhe ha pulsato con le cellule staminali irradiate autologhe del tumore nei pazienti B-positivi di epatite con carcinoma epatocellulare. Giornale di oncologia chirurgica. doi: 10.1002/jso.23897. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jso.23897

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Last Updated: Oct 27, 2019

Deepthi Sathyajith

Written by

Deepthi Sathyajith

Deepthi spent much of her early career working as a post-doctoral researcher in the field of pharmacognosy. She began her career in pharmacovigilance, where she worked on many global projects with some of the world's leading pharmaceutical companies. Deepthi is now a consultant scientific writer for a large pharmaceutical company and occasionally works with News-Medical, applying her expertise to a wide range of life sciences subjects.

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