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Artigo de método

Ensaio de Triagem de Alto Conteúdo para Identificação de Compostos Modificadores de Citotoxicidade Celular Dependente de Anticorpos

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DOI:

10.3791/64485

18 de agosto de 2023

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Este protocolo apresenta uma técnica automatizada de alto rendimento baseada em imagem para identificar compostos que modulam a morte de células de câncer de mama mediadas por células natural killer na presença de um anticorpo terapêutico anti-HER-2.

Resumo

A imunoterapia com anticorpos antígeno-específicos ou inibidores de checkpoints imunológicos revolucionou a terapia do câncer de mama. Células de câncer de mama que expressam o receptor HER2 do fator de crescimento epidérmico podem ser alvo do anticorpo anti-HER-2 trastuzumabe. A citotoxicidade celular dependente de anticorpos (ADCC) é um importante mecanismo implicado na ação antitumoral do HER-2. O trastuzumabe ligado às células cancerosas pode ser reconhecido pelos receptores Fc das células efetoras do ADCC (por exemplo, células natural killer (NK), macrófagos e granulócitos), desencadeando a atividade citotóxica dessas células imunes levando à morte das células cancerígenas. Nós nos propusemos a desenvolver um ensaio baseado em imagem para a quantificação de ADCC para identificar novos compostos moduladores do ADCC por triagem de alto conteúdo. No ensaio, células de câncer de mama JIMT-1 superexpressando HER2 são co-cultivadas com células NK-92 na presença de trastuzumabe, e a morte da célula-alvo é quantificada por microscopia automatizada e análise quantitativa de imagens. As células-alvo distinguem-se das células efetoras com base em sua fluorescência EGFP. Mostramos como bibliotecas de compostos podem ser testadas no ensaio para identificar drogas moduladoras do ADCC. Para este propósito, uma placa de teste de biblioteca de compostos foi montada usando produtos químicos finos selecionados aleatoriamente fora da prateleira do laboratório. Três compostos desestabilizadores de microtúbulos (colchicina, vincristina, podofilotoxina) que devem interferir na migração e degranulação das células NK também foram incluídos na biblioteca de testes. A tela de teste identificou todos os três compostos de controle positivo como acertos que comprovam a adequação do método para identificar drogas modificadoras do ADCC em uma biblioteca química. Com este ensaio, telas de bibliotecas de compostos podem ser realizadas para identificar compostos que aumentam o ADCC que poderiam ser usados como agentes terapêuticos adjuvantes para o tratamento de pacientes recebendo imunoterapias anticâncer. Além disso, o método também pode ser usado para identificar quaisquer efeitos colaterais indesejáveis inibidores do ADCC de drogas terapêuticas tomadas por pacientes com câncer para diferentes indicações.

Introdução

A imunoterapia com anticorpos anticâncer, inibidores de checkpoints imunes ou células T (CAR-T) que expressam receptores de antígenos quiméricos representa uma abordagem poderosa para o tratamento do câncer 1,2,3. O trastuzumabe é um anticorpo monoclonal humanizado anti-HER-2 (human epidermal growth factor receptor 2) utilizado no tratamento do câncer de mama em estádio inicial ou metastático positivo para HER-2, bem como do câncer gástrico metastático positivo para HER-2 4,5,6. Atua....

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Protocolo

NOTA: As principais etapas do fluxo de trabalho de ensaio são apresentadas na Figura 2.

figure-protocol-1
Figura 2: Fluxo de trabalho da tela do ADCC. As células-alvo do JIMT-1-EGFP semeadas em placas HCS de 96 poços são tratadas com drogas da biblioteca de compostos. Por sua vez, células NK (efetoras) não coradas e trastuzumabe são adicionados, e a placa é imageada em 0 momento e após 3 h de incubação. A avaliação do ADCC....

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Resultados

Para demonstrar como o ensaio funciona na vida real, criamos uma biblioteca de testes de 16 compostos selecionados aleatoriamente das prateleiras do laboratório (Figura 3). Além disso, o DMSO também foi incluído como controle negativo e três compostos inibidores da polimerização de microtúbulos (colchicina, vincristina e podofilotoxina) como controles positivos. Esperava-se que estes últimos inibissem o ADCC, interferindo com a migração de células NK para as células cancerosas e degranulação.......

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Discussão

A reação do ADCC tem sido descrita há relativamente muito tempo. Eventos moleculares importantes do processo também foram descritos19. Os métodos de medição do ADCC vão desde o ensaio de liberação radioativa de cromo padrão-ouro, ensaios de liberação enzimática citoplasmática até vários ensaios de citometria de fluxo ou microplacas baseados em fluorescência20. No entanto, uma limitação comum desses ensaios é que eles não são passíveis de aplicativos de alto rendimento. Ante.......

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Divulgações

Os autores declaram a inexistência de conflitos de interesse.

Agradecimentos

LV recebeu financiamento do National Research, Development and Innovation Office grants GINOP-2.3.2-15-2016-00010 TUMORDNS", GINOP-2.3.2-15-2016-00048-STAYALIVE e OTKA K132193, K147482. As células CD16.176V.NK-92 foram obtidas do Dr. Kerry S. Campbell (Fox Chase Center, Philapedlphia, PA, em nome da Brink Biologics, lnc. San Diego, CA), são protegidos por patentes em todo o mundo, e foram licenciados pela Nantkwest, lnc. Os autores agradecem a György Vereb e Árpád Szöőr por sua ajuda com o uso da linha celular NK-92 e pelo aconselhamento técnico.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
5-fluorouracilApplichemA7686em biblioteca de compostos
96-well Cell Carrier Ultra platePerkinElmerLLC 6055302
BetulinSigmaB9757em biblioteca de compostos
CD16.176V.NK92 célulasNankwest Inc. 
CeruleninaChemCruzsc-396822na biblioteca de compostos
CisplatinaSanta Cruz Biotecnologiasc-200896na biblioteca de compostos
ColchicinaSigmaC9754na biblioteca de compostos
Concanavalin-ACalbiochem234567na biblioteca de compostos
DexametasonaSigmaD4902em biblioteca composta
DMEM/F-12 médioSigmaD8437em JIMT-1 EGFP médio
DMSOSigmaD2650em biblioteca composta
EtoposídeoSigmaE1383E1383
Soro fetal bovino (FBS)BioseraFB-1090/500JIMT-1 EGFP e NK meio
FisetinaSigmaF4043em biblioteca composta
Robô de manuseio de líquidos Freedom EVOTECAN
GallotanninFluka Chemical Corp.16201na biblioteca composta
GlutaminaGibco35,050– 061em NK medium
Software Harmony PerkinElmer
Anticorpo monoclonal anti-HER2 humanizado (Herzuma)EGIS Pharmaceuticals, Budapeste, HungriaN/A
Humulin R (insulina)Eli LillyHI0219JIMT-1 EGFP meio
IL-2Novartis Hungá ria Kft.PHC0026em meio NK
IsatinSigma114618na biblioteca de compostos
Aminoácidos não essenciais MEM (MEM-NEAA)Gibco11,140– 050em meio NK
Na-piruvatoLonzaBE13-115Eem meio NK
NaringeninSigmaN5893em biblioteca composta
NQDI-1SigmaSML0185em biblioteca composta
Opera Phenix equipamento de análise de alto conteúdoPerkinElmer
Penicilina– estreptomicinaBioseraLM-A4118JIMT-1 EGFP e meio NK
PentoxifilinaSigmaP1784em biblioteca de compostos
Solução salina tamponada com fosfato (PBS)LonzaBE17-517Qpara lavar as células
PodofilotoxinaSigmaP4405em biblioteca de compostos
QuercetinaSigmaQ4951em biblioteca
de compostosÁcido tânicoSigmaT8406na biblioteca de compostos
TemozolomidaSigmaT2577na biblioteca de compostos
Solução de azul de tripano a 0,4%SigmaT8154para contagem de células
Sulfato de vincristinaSigma V0400000na biblioteca de compostos
&alfa;-MEMSigmaM8042em meio NK

Referências

  1. Gupta, S. L., Basu, S., Soni, V., Jaiswal, R. K. Immunotherapy: an alternative promising therapeutic approach against cancers. Molecular Biology Reports. 49 (10), 9903-9913 (2022).
  2. Moretti, A., et al. The past, present, and future of non-viral CAR ....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Citotoxicidade de C lulas NKEnsaio com TrastuzumabeImunoterapia do C ncer de MamaC lulas HER2 PositivasMicroscopia AutomatizadaAn lise de ImagemTriagem de Biblioteca de CompostosModuladores de ADCC