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Artículo de método

Terapia de prueba en un modelo de cultivo celular 3D basado en el esferoide para cabeza y cuello de células escamosas

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DOI:

10.3791/57012

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20 de abril de 2018

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Describimos la evolución de un modelo tridimensional, basado en el esferoide en vitro que nos permite poner a prueba el estándar actual de los regímenes de terapia experimental para cabeza y cuello de células escamosas en líneas celulares, con el objetivo de evaluar la terapia susceptibilidad y resistencia en células primarias de muestras humanas en el futuro.

Resumen

Opciones actuales de tratamiento para avanzados y recurrente de cabeza y cuello de células escamosas (HNSCC) incluyen enfoques de quimio-radiación con o sin cirugía y radiación. Mientras que los regímenes de quimioterapia basados en platino actualmente representan el estándar de oro en cuanto a eficacia y en la mayoría de los casos, nuevos regímenes de quimioterapia, es decir, la inmunoterapia están surgiendo. Sin embargo, las tasas de respuesta y mecanismos de resistencia de la terapia para cualquier régimen de quimioterapia son difíciles de predecir y permanecen insuficientemente entendido. Amplias variaciones de mecanismos de resistencia de radiación y quimio son conocidas hasta la fecha. Este estudio describe el desarrollo de un análisis estandarizado, de alto rendimiento en vitro para evaluar la respuesta de la línea celular HNSCC a varios regímenes de tratamiento y ojalá en células primarias de pacientes individuales como una futura herramienta para tumor personalizada terapia. El ensayo está diseñado para ser integrado en el algoritmo estándar de control de calidad para los pacientes HNSCC en nuestro centro de atención terciaria; sin embargo, esto será tema de futuros estudios. Viabilidad técnica parece prometedora de células primarias de las biopsias tumorales de pacientes reales. Las muestras se transfieren en el laboratorio. Las biopsias se separan mecánicamente seguido por digestión enzimática. Las células son luego cultivadas en ultra baja de la adherencia de la célula los frascos de cultivo que promueven la formación de conglomerados de células tridimensionales en forma de esferoide, reproducible, estandarizada y espontánea. Esferoides son entonces listos para ser expuestos a protocolos de quimio-radiación y protocolos de inmunoterapia según sea necesario. El tamaño de la célula final viabilidad y esferoide son indicadores de susceptibilidad de la terapia y por lo tanto se pueden sacar en cuenta en el futuro para evaluar respuesta a terapia probablemente los pacientes. Este modelo podría ser una herramienta valiosa y rentable hacia una terapia personalizada para el cáncer de cabeza y cuello.

Introducción

Carcinoma de célula de squamous de la cabeza y cuello (HNSCC) es el sexto cáncer más frecuente en todo el mundo con una creciente incidencia de mucosa virus del papiloma humano (VPH) asociada a infección patogenia, junto a una mayoría de casos causada por el alcohol y la nicotina excesiva consumo 1,2. Mientras que tumores más pequeños y las etapas pre-invasivas son generalmente bien tratables con la supresión quirúrgica, generalmente combinada con la disección del nodo de linfa cervical, tratamiento para HNSCC estadio avanzado y recurrente sigue siendo difícil debido a la invasión de tumor agresivo con disemin....

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Protocolo

Todos los estudios que se muestra en este manuscrito, es decir, el uso de muestras de tumores humanos, están protegidos bajo consentimiento con anteriores decisiones de la Universidad de medicina de Maguncia/Universidad del Comité de ética médica de centro de Munich. Pacientes han dado consentimiento según las disposiciones legales nacionales de acuerdo al uso científico de exceso de material biológico que se obtuvo en el curso de su tratamiento. Investigación se ha realizado en cumplimiento de todas las pautas institucionales, nacionales e internacionales para el bienestar humano.

1. tomar una biopsia del Tumor de cabeza y Carcinoma de célul....

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Resultados

Hemos sido capaces de generar reproducible esferoides de suspensiones de la célula, primero de diferentes líneas celulares incluyendo la propia línea de celular de PiCa, más adelante de cáncer primario en humanos en células de biopsias de tumor fresco como se describe en Hagemann et al. . 26. se evaluaron dos métodos establecidos para la generación de esferoide; las dos son el supuesto ahorcamiento drop (HD) método y el método de adherencia muy bajas (ULA).......

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Discusión

Hemos sido capaces de establecer un protocolo para generar esferoides reproducibles a partir de suspensiones celulares, para ambas líneas celulares y, en experimentos preliminares, las células humanas del tumor primario. Primero evaluaron dos métodos anteriormente descritos e identificó el ULA-método, un método donde se utilizan placas con superficies de adherencia muy bajas, para ser la más segura y más confiable para la generación de esferoides tridimensionales uniforme. Mediante la combinación de dos métodos independi.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este proyecto fue financiado por una beca de la Universidad de Munich (no. FöFoLe proyecto: 789-781).

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Dulbeccos medio Eagle modificado (DMEM)Biochrom, Berlín, AlemaniaF 0425
Suero fetal bovinoGibco Life Technologies, Paisley, Reino Unido10500-064
penicilina/estreptomicinaBiochrom, Berlín, AlemaniaA2212
piruvato de sodioBiochrom, Berlín, AlemaniaL0473
aminoácidosno esencialesBiochrom, Berlín, AlemaniaK0293
L-glutaminaBiochrom, Berlín, AlemaniaK0293
LiberaseRoche Life Sciences, Basilea, Suiza5401127001
Plataforma de cultivo y ensayo 3D GravityPLUSInSphero, Schlieren, SuizaPB-CS 06-001
Placa GravityTRAPInSphero, Schlieren, SuizaPB-CS-01-001
Placas de cultivo de fijación ultra baja (ULA)Corning, Corning, NY, EE. UU. 4520
medio de crecimiento de células epiteliales para las vías respiratoriasPromocell, Heidelberg, AlemaniaC-21060
anfotericina BBiochrom, Berlín, AlemaniaA 2612
mezcla de suplementos para el medio de crecimiento de células epiteliales de las vías respiratoriasPromocell, Heidelberg, AlemaniaC39165
Prueba WST-8Promocell, Heidelberg, AlemaniaPC PK-CA705-CK04
Queratinocito SFMedium + L-Glutamina 500mLInvitrogen#17005-034
Extracto de Pituitaria Bovina (BPE), 25mgInvitrogen#37000015
Factor de Crecimiento Epitelial Humano Recombinante 2.5 y micro; gInvitrogen#37000015
DMEM Alta glucosaInvitrogen#21068-028
Penicilina Estreptomicina 10000U/mL Penicilina/ 10000µ g/mL EstreptomicinaInvitrogen#15140-122
F12 Mezcla de NutrientesInvitrogen#21765-029
Glutamax (200 mM L-Alanil-L-Glutamina-Dipéptido en NaCl)Invitrogen#35050087
HBSS (Ca, Mg)Life Technologies#14025-092sin rojo
1x TrypLE Expres EnzymeInvitrogen#12604-013(sin rojo fenol)
Accutase (solución enzimática de desprendimiento de células)Tecnologías celulares innovadorasCat# AT104
70 µ m Filtro de células de halcónBD Biosciences, EE. UU.#352350
( fenol)

Referencias

  1. Hunter, K. D., Parkinson, E. K., Harrison, P. R. Profiling early head and neck cancer. Nat Rev Cancer. 5 (2), 127-135 (2005).
  2. Jerjes, W., et al. The effect of tobacco and alcohol and their reduction/cessation on mortality in oral cancer patie....

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