Screening dei canali ionici nelle cellule tumorali

Laura Kallay; Vaibhavkumar S. Gawali; Donatien Kamdem Toukam; Debanjan Bhattacharya; Andrew Jenkins; Soma Sengupta; Daniel A. Pomeranz Krummel

doi:10.3791/65427

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Articolo metodologico

Screening dei canali ionici nelle cellule tumorali

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DOI:

10.3791/65427

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16 giugno 2023

Laura Kallay¹ , Vaibhavkumar S. Gawali¹ , Donatien Kamdem Toukam¹ , Debanjan Bhattacharya¹ , Andrew Jenkins² , Soma Sengupta³ , Daniel A. Pomeranz Krummel³

¹Department of Neurology and Rehabilitation Medicine, Division of Neuro-Oncology, University of Cincinnati College of Medicine, ²Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, University of Saint Joseph, ³The Vontz Center for Molecular Studies, University of Cincinnati College of Medicine

In questo articolo

Sommario

Il targeting farmacologico dei canali ionici è un approccio promettente per il trattamento dei tumori solidi. Vengono forniti protocolli dettagliati per caratterizzare la funzione dei canali ionici nelle cellule tumorali e dosare gli effetti dei modulatori dei canali ionici sulla vitalità del cancro.

Abstract

I canali ionici sono fondamentali per lo sviluppo cellulare e il mantenimento dell'omeostasi cellulare. La perturbazione della funzione dei canali ionici contribuisce allo sviluppo di una vasta gamma di disturbi o canalopatie. Le cellule tumorali utilizzano canali ionici per guidare il proprio sviluppo, nonché per migliorare come tumore e assimilare in un microambiente che include varie cellule non cancerose. Inoltre, l'aumento dei livelli di fattori di crescita e ormoni all'interno del microambiente tumorale può comportare una maggiore espressione dei canali ionici, che contribuisce alla proliferazione e alla sopravvivenza delle cellule tumorali. Pertanto, il targeting farmacologico dei canali ionici è potenzialmente un approccio promettente per il trattamento di tumori maligni solidi, compresi i tumori cerebrali primari e metastatici. Qui vengono descritti i protocolli per caratterizzare la funzione dei canali ionici nelle cellule cancerose e gli approcci per analizzare i modulatori dei canali ionici per determinare il loro impatto sulla vitalità del cancro. Questi includono la colorazione di una cellula (s) per un canale ionico, testare lo stato polarizzato dei mitocondri, stabilire la funzione del canale ionico usando l'elettrofisiologia ed eseguire saggi di vitalità per valutare la potenza del farmaco.

Introduzione

Le proteine di trasporto della membrana sono fondamentali per la comunicazione tra le cellule e per il mantenimento dell'omeostasi cellulare. Tra le proteine di trasporto di membrana, i canali ionici servono a guidare la crescita e lo sviluppo delle cellule e a mantenere lo stato delle cellule in ambienti difficili e mutevoli. È stato anche riportato che i canali ionici guidano e supportano lo sviluppo di tumori solidi, sia a livello sistemico che nel sistema nervoso centrale (SNC)^1,2. Ad esempio, i canali KCa3.1 sono responsabili della regolazione del potenziale di membrana e del controllo del volume cellular....