Las células madre del glioma (GSC) son una pequeña fracción de las células cancerosas que desempeñan un papel esencial en la iniciación del tumor, la angiogénesis y la resistencia a los medicamentos en el glioblastoma (GBM), el tumor cerebral primario más prevalente y devastador. La presencia de GSC hace que el GBM sea muy refractario a la mayoría de los agentes dirigidos individuales, por lo que se requieren métodos de detección de alto rendimiento para identificar posibles terapias combinadas efectivas. El protocolo describe un flujo de trabajo simple para permitir la detección rápida de posibles terapias combinadas con interacción sinérgica. Los pasos generales de este flujo de trabajo consisten en establecer GSC marcadas con luciferasa, preparar placas recubiertas de matrigel, detección de medicamentos combinados, analizar y validar los resultados.
Las células madre del glioma (GSC) son una pequeña fracción de las células cancerosas que desempeñan un papel esencial en la iniciación del tumor, la angiogénesis y la resistencia a los medicamentos en el glioblastoma (GBM), el tumor cerebral primario más prevalente y devastador. La presencia de GSC hace que el GBM sea muy refractario a la mayoría de los agentes dirigidos individuales, por lo que se requieren métodos de detección de alto rendimiento para identificar posibles terapias combinadas efectivas. El protocolo describe un flujo de trabajo simple para permitir la detección rápida de posibles terapias combinadas con interacción sinérgica. Los pasos generales de este flujo de trabajo consisten en establecer GSC marcadas con luciferasa, preparar placas recubiertas de matrigel, detección de medicamentos combinados, analizar y validar los resultados.
El glioblastoma (GBM) es el tipo más común y agresivo de tumor cerebral primario. Actualmente, la supervivencia general de los pacientes con GBM que recibieron tratamiento máximo (una combinación de cirugía, quimioterapia y radioterapia) sigue siendo inferior a 15 meses; por lo que se necesitan urgentemente terapias novedosas y efectivas para la GBM.
La presencia de células madre de glioma (GSC) en GBM constituye un desafío considerable para el tratamiento convencional, ya que estas células madre desempeñan un papel de pivote en el mantenimiento del microambiente tumoral, la resistencia a los medicamentos y la recurrencia tumoral1. Por lo tanto, dirigirse a las GSC podría ser una estrategia prometedora para el tratamiento de GBM2. Sin embargo, un inconveniente importante para la eficacia del fármaco en GBM es su naturaleza heterogénea, que incluye, entre otros, la diferencia en mutaciones genéticas, subtipos mixtos, regulación epigenética y microambiente tumoral que los hace muy refractarios para el tratamiento. Después de muchos ensayos clínicos fallidos, los científicos e investigadores clínicos se dieron cuenta de que la terapia dirigida a un solo agente es probablemente incapaz de controlar completamente la progresión de cánceres altamente heterogéneos como el GBM. Considerando que, las combinaciones de medicamentos cuidadosamente seleccionadas han sido aprobadas por su efectividad al mejorar sinérgicamente el efecto de cada uno, proporcionando así una solución prometedora para el tratamiento de GBM.
Aunque hay muchas maneras de evaluar las interacciones fármaco-fármaco de una combinación de fármacos, como el CI (Índice de Combinación), HSA (Agente Único Más Alto) y los valores de Bliss, etc.3,4, estos métodos de cálculo generalmente se basan en combinaciones de concentración múltiple. De hecho, estos métodos pueden proporcionar una evaluación afirmativa de la interacción fármaco-fármaco, pero pueden ser muy laboriosos si se aplican en el cribado de alto rendimiento. Para simplificar el proceso, se desarrolló un flujo de trabajo de detección para identificar rápidamente las posibles combinaciones de medicamentos que inhiben el crecimiento de GSC originadas a partir de biopsias quirúrgicas de GBM del paciente. Se introdujo en este método un índice de sensibilidad (SI) que refleja la diferencia entre el efecto combinado esperado y el efecto combinado observado para cuantificar el efecto sinérgico de cada fármaco, de modo que los candidatos potenciales puedan identificarse fácilmente mediante la clasificación SI. Mientras tanto, este protocolo demuestra un ejemplo de pantalla para identificar el candidato (s) potencial (s) que puede sinergizar el efecto anti-glioma con temozolomida, la quimioterapia de primera línea para el tratamiento de GBM, entre 20 pequeños inhibidores moleculares.
En el presente estudio, se describió un protocolo que se puede aplicar para identificar una posible terapia combinada para GBM utilizando GSC derivadas del paciente. A diferencia del modelo métrico estándar de sinergia / adición, como los métodos Loewe, BLISS o HSA, se utilizó un flujo de trabajo simple y rápido que no requiere que un par de medicamentos se combine a múltiples concentraciones de manera factorial completa como los métodos tradicionales. En este flujo de trabajo, se introdujo el SI (índice de sen…
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos a la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (81672962), a la Fundación del Programa del Equipo de Innovación Provincial de Jiangsu y a la Fundación del Proyecto Clave Conjunto de la Universidad del Sureste y la Universidad Médica de Nanjing por su apoyo.
B-27 | Gibco | 17504-044 | 50X |
EGF | Gibco | PHG0313 | 20 ng/ml |
FGF | Gibco | PHG0263 | 20 ng/ml |
Gluta Max | Gibco | 35050061 | 100X |
Neurobasal | Gibco | 21103049 | 1X |
Penicillin-Streptomycin | HyClone | SV30010 | P: 10,000 units/ml S: 10,000 ug/ml |
Sodium Pyruvate | Gibco | 2088876 | 100 mM |
Table 1. The formulation of GSC complete culture medium. | |||
ABT-737 | MCE | Selective and BH3 mimetic Bcl-2, Bcl-xL and Bcl-w inhibitor | |
Adavosertib (MK-1775) | MCE | Wee1 inhibitor | |
Axitinib | MCE | Multi-targeted tyrosine kinase inhibitor | |
AZD5991 | MCE | Mcl-1 inhibitor | |
A 83-01 | MCE | Potent inhibitor of TGF-β type I receptor ALK5 kinase | |
CGP57380 | Selleck | Potent MNK1 inhibitor | |
Dactolisib (BEZ235) | Selleck | Dual ATP-competitive PI3K and mTOR inhibitor | |
Dasatinib | MCE | Dual Bcr-Abl and Src family tyrosine kinase inhibitor | |
Erlotinib | MCE | EGFR tyrosine kinase inhibitor | |
Gefitinib | MCE | EGFR tyrosine kinase inhibitor | |
Linifanib | MCE | Multi-target inhibitor of VEGFR and PDGFR family | |
Masitinib | MCE | Inhibitor of c-Kit | |
ML141 | Selleck | Non-competitive inhibitor of Cdc42 GTPase | |
OSI-930 | MCE | Multi-target inhibitor of Kit, KDR and CSF-1R | |
Palbociclib | MCE | Selective CDK4 and CDK6 inhibitor | |
SB 202190 | MCE | Selective p38 MAP kinase inhibitor | |
Sepantronium bromide (YM-155) | MCE | Survivin inhibitor | |
TCS 359 | Selleck | Potent FLT3 inhibitor | |
UMI-77 | MCE | Selective Mcl-1 inhibitor | |
4-Hydroxytamoxifen(Afimoxifene) | Selleck | Selective estrogen receptor (ER) modulator | |
Table 2. The information of 20 targeted agents used in the test screen. All of these are target selective small molecular inhibitors. The provider, name, and targets were given in the table. |