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Formulação e uso de Tumorsphere na pesquisa da célula estaminal do cancro

Faixa clara a:

Que são tumorspheres?

Os estudos numerosos indicaram células estaminais desse cancro (CSCs) para jogar um papel importante na progressão do cancro, metástase, têm uma recaída, e resistência à terapia. O estudo dos estes CSCs pode derramar a luz porque muitos regimes terapêuticos existentes falham eventualmente.

Tumorspheres. Crédito de imagem PLOS https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063519
Tumorspheres. Crédito de imagem PLOS https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063519

A proliferação de CSCs em circunstâncias não-aderentes, soro-livres causa as pilhas fundidas que não podem ser identificadas individualmente. Tais formulações contínuas e esféricas de pilhas fundidas são chamadas tumorspheres. O tamanho dos tumorspheres varia geralmente entre o µm >50 e o µm 250.

As pilhas de cancro do cólon crescem em organoids tridimensionais no prato de cultura. Dr. Joseph Regan/Charité - Universitätsmedizin Berlim
As pilhas de cancro do cólon crescem em organoids tridimensionais no prato de cultura. Dr. Joseph Regan/Charité - Universitätsmedizin Berlim

Tumorspheres é usado para determinar a porcentagem das células estaminais de cancro actuais em uma população do tumor, mas igualmente para estudar a capacidade de tais pilhas para regenerar-se. Além, o cultivo dos tumorspheres pode igualmente ser benéfico em determinar um agente anticanceroso potencial para o uso terapêutico.

Ensaio da formação de Tumorsphere

As culturas celulares são usadas geralmente para estudar a morfologia, os mecanismos envolvidos na doença, e o efeito do tecido das drogas no estado doente. Contudo, os sistemas tradicionais tais como 2 (2D) culturas celulares dimensionais não podem render o grande número de CSCs e ter outro desvantagens tal baixa eficiência, fusão espontânea entre as esferas que criam as grandes esferas que são custos instáveis, demorados, e altos.

Por outro lado, as culturas 3D estão ganhando lentamente a popularidade devido à possibilidade de aperfeiçoar as condições da cultura in vitro e de produzir CSCs que têm estruturas spheroidal, assemelhando-se por sua vez a um tumor contínuo. As características acima mencionadas das culturas 3D facilitam o estudo de farmacoterapias diferentes e de biomarkers.

Os cientistas têm usado métodos diferentes do microfluidics para estudar CSCs devido a suas produção e precisão altas. A pungência e os colaboradores desenvolveram um dispositivo microfluidic que formasse esferas das únicas pilhas e as ajudasse em qualidades analyzingdrug-resistentes do tumorsphere. O micro-dispositivo contem matrizes microstructural (MOAL) devista do multi-obstáculo junto com micro-bem disposições.

Em curto, estes pesquisadores estudados pilhas do glioblastoma além do vincristine anticanceroso da droga, e podiam observar tamanhos diferentes das pilhas do glioblastoma. Notou-se que os tumorspheres actuaram como células estaminais e sua resistência ao vincristine e outros testes padrões de crescimento revelaram a capacidade heterogenic de CSCs.

As células estaminais de Glioblastoma organizadas no tumor colocam a formação. Crédito de imagem: Anna Durinikova/Shutterstock
Células estaminais de Glioblastoma organizadas na formação da ameia do tumor. Crédito de imagem: Anna Durinikova/Shutterstock

Notas técnicas no cultivo do tumorsphere

Para impedir a agregação de pilha durante o cultivo do tumorsphere, é importante usar uma cultura com baixa superfície do acessório - tal como o ágar de 1%, os geles do agarose, 0.5-1% Matrigel reduzidos crescimento-factor, ou polyhydroxyethylmethacrylate. Adicionar polímeros naturais ao sistema da cultura impede a sedimentação dos tumorspheres, mas não perturba sua propriedades ou capacidade inerente proliferar.

Além, a preparação da pilha deve ser filtrada através de um filtro da pilha de 40µm para obter uma densidade de pilha que seja menos de dez pilhas pelo µL. Embora o cultivo dos tumorspheres seja realizado em um ambiente soro-livre para impedir a agregação de pilha, há os estudos que relataram que uma concentração pequena de soro ajudada às vezes na formação do tumorsphere.

O número de tumorspheres é contado gravando o diâmetro dos tumorspheres, e expressado como o tamanho ou o número total de tumorspheres formados. Isto é importante, porque o número de tumorspheres pode ser empregado para caracterizar in vitro e in vivo a população de pilhas da haste e/ou do ancestral do cancro.

Que são os tipos de tumorspheres da célula estaminal (CSC) do cancro?

CSCs derenovação é exigido para o crescimento de qualquer tipo do tumor. Por exemplo, as linha celular humanas do cancro da mama contêm estes CSCs derenovação, identificado como os marcadores do tumor, fazendo desse modo a lhes modelos ideais para as descendências tornando-se e de teste que são fenotìpica diversas, assim como a sua resposta à terapia do cancro.

Similarmente, os estudos observaram que o cancro do pâncreas pode ser identificado c-Encontrar, um marcador do tumor que fosse o responsável para o crescimento de tumores pancreáticos. Equipado com tal informação, os pesquisadores podem desenvolver tumorspheres in vitro e estudar suas propriedades características, tais como a resistência à quimioterapia (como visto no cancro da próstata castração-resistente).

A propriedade reticente deste tipo do cancro da próstata é atribuída à presença de concentração alta de genes do stemness tais como o homólogo glioma-associado 1 do oncogene (Gli1), membro obrigatório 2 de G da subfamília da gaveta do ATP (ABCG2), BMI1 (um componente do núcleo do complexo repressivo 1 do polycomb), junto com o CD overexpressed44.

Tumorspheres para selecionar anti-CSC drogas

Com a resistência e a metástase do tratamento ligadas a CSCs, um número de estudos estão explorando a possibilidade de usar CSCs para descobrir estratégias terapêuticas novas. Um estudo recente na Espanha por Pomares e nos co-autores no câncer pulmonar não-pequeno da pilha (NSCLC) de oito resected pacientes e doze linha celular avaliaram as propriedades de CSCs dos tumorspheres in vitro e in vivo.

o diabético Não-obeso (NOD) e os ratos immunodeficient combinados (SCID) severos foram dados drogas seletas pela via intraperitoneal após o tumor foram induzidos pelos tumorspheres obtidos dos pacientes e das linha celular de NSCLC. Os resultados demonstraram tumorspheres do pulmão para ser altamente resistentes a alguns agentes da quimioterapia, mas igualmente mostraram o potencial citotóxico mais alto de algumas drogas novas.

O cultivo de Tumorsphere foi realizado em uma fase mim experimentação da imunoterapia por Wang e outros que registrou pacientes previamente não tratados com carcinoma hepatocelular (HCC). Os pacientes foram tratados com as pilhas dendrítico autólogas derivadas dos tumorspheres pacientes. Em curto, esta experimentação demonstrou uma taxa 100% da eficiência no que diz respeito a estabelecer linha celular a curto prazo do tumor de HCC resected em comparação com técnicas padrão da cultura do tecido.

Além, não havia nenhuma toxicidade significativa observada, nem havia agravamento de todos os parâmetros relativos às funções hepáticas. Tais experimentações mantêm a promessa de produzir produtos paciente-específicos com esta técnica em um futuro próximo.

Que é o futuro dos tumorspheres?

Para uma terapia bem sucedida do cancro, é importante visar CSCs. Os ensaios de Tumorsphere fornecem uma plataforma segura para desenvolver anti-CSC drogas, assim como a imunoterapia CSC-visada. Comparado aos 2D métodos da cultura do monolayer, o cultivo do tumorsphere pode fornecer umas respostas biológicas mais definitivas e soluções terapêuticas a muitos desafios as faces dessa medicina durante a imunoterapia do cancro.

Fontes

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  8. Li C e outros (2011). C-Encontrar é um marcador de células estaminais do cancro do pâncreas e do alvo terapêutico. Gastroenterologia. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.08.009
  9. Zhang L e outros Tumorspheres derivado das pilhas de cancro da próstata possui propriedades chemoresistant e de cancro da célula estaminal. Jornal da pesquisa clínica e da oncologia clínica. https://link.springer.com/article/10.1007/s00432-011-1146-2
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  11. Lee CH e outros (2016). Tumorsphere como in vitro uma plataforma eficaz para selecionar a célula estaminal anticancerosa droga-se. Oncotarget. doi: 10.18632/oncotarget.6261
  12. Wang X e outros (2015). Fase eu experimentação da imunoterapia específica activa com pilhas dendrítico autólogas pulsei com células estaminais irradiadas autólogas do tumor em pacientes B-positivos da hepatite com carcinoma hepatocelular. Jornal da oncologia cirúrgica. 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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