कैंसर ड्रग संवेदीकरण के प्रभावशीलता का मूल्यांकन<em> इन विट्रो</em> और<em> Vivo</em
Summary
Here, real-time monitoring of tumor cell metabolism, combined with an in vivo chicken embryo chorio-allantoic membrane (CAM) model of metastasis, are used to evaluate novel anti-cancer targets/agents for their ability to sensitize tumor cells to DNA damaging chemotherapeutics.
Abstract
कारण विविधता और एक ही मार्ग जो लक्ष्य मानव कैंसर, एकल एजेंट चिकित्सा, या संयोजन परहेजों में निहित परिवर्तन के उच्च स्तर को विफल करने के लिए की संभावना है। जोर उपचार के लिए आंतरिक और / या अनुकूली प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार हैं कि रास्ते के निषेध पर रखा जाना चाहिए। जांच के एक सक्रिय क्षेत्र विकास और आमतौर पर कीमोथेरेपी और रेडियोथेरेपी के लिए इस्तेमाल किया, की कार्रवाई को बढ़ावा देने के लिए, और प्रतिरोध को रोकने कि डीएनए की मरम्मत अवरोधकों का परीक्षण कर रहा है। हम डीएनए हानिकारक दवा सिसप्लैटिन को ट्यूमर कोशिकाओं को जागरूक करने के लिए एक साधन के रूप में बीआरसीए 2 निषेध के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए एक उपन्यास प्रोटोकॉल का इस्तेमाल किया। ट्यूमर सेल चयापचय (अम्लीकरण और श्वसन) मिनट के आधार द्वारा एक मिनट पर उपचार प्रभावशीलता चित्रित करने के लिए 72 घंटे की अवधि के लिए वास्तविक समय में नजर रखी थी। संयोजन में, हम एक चिकन भ्रूण chorioallantoic झिल्ली (सीएएम) परिस्त्राव और आक्रमण के मॉडल का उपयोग कर मेटास्टैटिक आवृत्ति के एक आकलन प्रदर्शन किया। यहप्रोटोकॉल उपन्यास कैंसर के उपचार परहेजों का मूल्यांकन करने के लिए इन विट्रो में और vivo तरीकों में इस्तेमाल किया सामान्यतः की कमजोरियों के कुछ पते। यह इस तरह के सेल प्रसार assays के, कोशिका मृत्यु assays के रूप में आम तरीकों के अलावा में इस्तेमाल किया जा सकता है, और इन विवो murine xenograft अध्ययन में, और अधिक बारीकी से उम्मीदवार लक्ष्य और एजेंटों के बीच भेदभाव, और आगे विकास के लिए केवल सबसे होनहार उम्मीदवारों का चयन करने के लिए।
Introduction
साइटोटोक्सिक कैंसर के इलाज के उपचार की विफलता, पतन का कारण बन सकता है कि एक महत्वपूर्ण नैदानिक समस्या है लक्षित और / या करने के लिए प्रतिरोध का अधिग्रहण किया है, और रोगी मृत्यु दर एक वृद्धि हुई है। सबसे ट्यूमर में विविधता के उच्च स्तर को देखते हुए यह पर्याप्त उच्च सेल नंबर की एक ट्यूमर उन कोशिकाओं अस्तित्व 2,3 के लिए निर्भर है जिस पर आणविक रास्ते को लक्षित एकल या संयुक्त उपचार के लिए प्रतिरोधी कोशिकाओं के एक सबसेट शामिल होंगे कि एक गणितीय निश्चितता है। इस तरह के ट्यूमर कोशिकाओं को सकारात्मक रूप से रोग की पुनरावृत्ति के लिए अग्रणी, उपचार के दौरान के लिए चुना जा सकता है। एक साथ होने से पहले या उपचार की मध्यस्थता चयन के बाद, या तो अलग कैंसर सेल अस्तित्व तंत्र लक्ष्य है कि उपन्यास के उपचारों के विकास, इस प्रकार चिकित्सकीय महत्वपूर्ण है।
ट्यूमर जीनोम में जीनोम अस्थिरता और उत्परिवर्तन की एक उच्च स्तरीय गैर ट्यूमर मेजबान कोशिकाओं 4 से कैंसर की कोशिकाओं को अलग है कि एक मौलिक विशेषता है। नतीजतन, एक usefuडीएनए को नुकसान पहुँचाए कीमोथेरेपी के प्रभाव को बढ़ाने के लिए और प्रतिरोध के विकास को रोकने के लिए एल रणनीति सक्रिय रूप से ट्यूमर कोशिकाओं को 5 में डीएनए की मरम्मत को बाधित करने के लिए है। यह एक पूर्व नैदानिक सेटिंग में पता लगाया जा रहा है जांच और उपन्यास डीएनए की मरम्मत लक्ष्यों की एक किस्म के एक सक्रिय क्षेत्र है। छोटे अणु या इन लक्ष्यों की antisense आधारित अवरोधकों की एक संख्या विकसित किया गया है और 6-8 के परीक्षण के दौर से गुजर रहे हैं। उद्देश्य चिकित्सीय परीक्षण में उनकी सुरक्षा और प्रभावकारिता सबसे होनहार पूर्व नैदानिक उम्मीदवारों की पहचान करने और मूल्यांकन करने के लिए है।
क्लिनिकल परीक्षण की उच्च लागत और (उप इष्टतम पूर्व नैदानिक मूल्यांकन सहित कारणों की एक किस्म के लिए) असफलता के जोखिम को नए उपचारों 9 के विकास में प्रगति के लिए दुर्जेय बाधाएं हैं। पर्याप्त रूप से चिकित्सीय लक्ष्य और उम्मीदवार दवाओं नई मूल्यांकन करने के लिए उपयुक्त और पूर्व नैदानिक कठोर मॉडल के उपयोग क्लिनिकल परीक्षण 10 के उच्च असफलता की दर कम हो सकती है </suपी>।
इन विट्रो (सेल प्रसार assays के) ट्यूमर कोशिकाओं की क्षमता में, ख) चिकित्सा प्रेरित कमी में ट्यूमर सेल प्रसार को कम करने की क्षमता का एक माप): कुछ सामान्य रूप से प्रयुक्त पूर्व नैदानिक विधियों उपन्यास विरोधी कैंसर परहेजों की प्रभावशीलता हैं मूल्यांकन करने के लिए फार्म टिशू कल्चर कालोनियों (कॉलोनी गठन assays के) इन विट्रो (रेडॉक्स डाई रूपांतरण) में इन विट्रो ट्यूमर कोशिका मृत्यु का, घ) चिकित्सा प्रेरित प्रेरण (apoptotic, परिगलित, autophagic, जुड़े में ट्यूमर सेल चयापचय गतिविधि में, ग) चिकित्सा प्रेरित कमी vivo में पिंजरे का बँटवारा और अन्य) 11, और ई) के साथ मानव और माउस xenografts 12-14 के विकास या पृथक की कमी चिकित्सा प्रेरित।
सूचीबद्ध इन विट्रो तरीकों में से एक बड़ी कमजोरी उनमें से कोई भी उम्मीदवार के उपचारों के प्रभाव का लगातार वास्तविक समय मूल्यांकन प्रदान करता है। बल्कि, वे केवल चयनित, व्यापक रूप से अलग की समय बिंदुओं पर जानकारी प्रदान करते हैंउपचार के दौरान। इस तरह के मापन सटीकता से ट्यूमर सेल प्रतिक्रिया की भयावहता और समय को प्रतिबिंबित करने की क्षमता कम हो गई है। विवो माउस xenograft मॉडल भी उच्च लागत, पूरा करने के लिए समय की लंबाई, और उप इष्टतम खुराक और उपचार के समय (समय-निर्धारण) का खतरा द्वारा सीमित हैं। इसके अलावा, कृंतक xenograft मॉडल प्राथमिक मानव ट्यूमर कोशिकाओं की प्रतिक्रियाओं की इन विट्रो आकलन की तुलना में मानव में नैदानिक प्रभावकारिता के सीमित भविष्यवक्ताओं, और उम्मीदवार उपचारात्मक उपायों 15,16 करने के लिए स्थापित मानव ट्यूमर सेल लाइनें हैं कि सबूत नहीं है।
हम ऊपर सूचीबद्ध अधिक आम प्रक्रियाओं की कमजोरियों पते एक तरीके से, पूर्व नैदानिक नई दवा संयोजन का मूल्यांकन करने के लिए एक उपन्यास संयोजन प्रोटोकॉल तैयार की। प्रसार, कॉलोनी के गठन, या रेडॉक्स डाई रूपांतरण assays के स्थान में, हम वास्तविक समय में कोशिका आसंजन, श्वसन, और अम्लीकरण का विश्लेषण करने के लिए एक चयापचय माप की इकाई का उपयोग कियापूरे उपचार की अवधि 17 के दौरान। इसके साथ ही, हम एक चिकन भ्रूण आक्रमण और मेटास्टेसिस 18,19 के chorioallantoic झिल्ली (सीएएम) मॉडल का उपयोग करके विवो में उपचार के संयोजन के प्रभाव की जांच की। हम आमतौर पर इस्तेमाल किया chemotherapeutic दवा सिसप्लैटिन की प्रभावशीलता को शक्ति प्रदान करने के लिए बीआरसीए 2 को लक्षित एक antisense oligonucleotide (ASO) की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए इन तरीकों का इस्तेमाल किया।
Protocol
Representative Results
Discussion
कारण क्लिनिकल परीक्षण के साथ जुड़े निहित लागत और जोखिम के लिए, बेहतर और पर्याप्त रूप से उपन्यास विरोधी कैंसर उपचार परहेज मूल्यांकन करने के लिए पूर्व नैदानिक परीक्षण पद्धति और अधिक कठोर विकसित करने …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम में उत्कृष्टता के ओंटारियो केन्द्रों और ओंटारियो रिसर्च फंड से जे के लिए अनुदान के द्वारा ही संभव बनाया गया था।
हम फिल्माने के दौरान तकनीकी सहायता के लिए Siddika Pardhan और डॉ पीटर फर्ग्यूसन को धन्यवाद देना चाहूंगा।
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| A549 cells | ATCC | CCL-185 | http://www.atcc.org/products/all/CCL-185.aspx |
| AeraSeal film | Carl Roth GmbH | ||
| AMEM | Wisent Bioproducts | 210-011-QK | |
| Antisense oligodeoxynucleotides | Avecia | BRCA2 target sequence: 5' – UAAGGAACGUCAAGAGAUAC – 3' (bases 7241-7259 ) | |
| Axio Zoom V16 Microscope | Carl Zeiss | http://www.zeiss.ca/microscopy/en_ca/products/stereo-zoom-microscopes/axio-zoom-v16.html | |
| Bionas Biosensor Chips | Bionas GmbH and Micronas GmbH | BIS8001D | |
| Bionas Discovery 2500 System | Bionas GmbH | http://www.bionas-discovery.com/prodservices/instruments/system2500/ | |
| Cisplatin | Sigma Aldrich | 479306 | |
| Fertilized chicken eggs | Sourced locally | ||
| Fetal bovine serum | Gibco – Life Technologies | ||
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen – Life Technologies | 12566014 | http://www.lifetechnologies.com/ca/en/home/life-science/protein-expression-and-analysis/transfection-selection/lipofectamine-2000.html |
| PBS | Wisent Bioproducts | 311-010-CL | |
| Trypsin (0.25%)/EDTA | Wisent Bioproducts | 325-043-CL |
References
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