A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אנו מציגים פרוטוקול שניתן להשתמש בו לביצוע בדיקות תרופתיות טיפוליות עם אורגנואידים מסרטן השחלות שמקורם במטופלות.
סרטן השחלות הוא סרטן גינקולוגי קטלני והגורם החמישי למוות מסרטן בקרב נשים בארצות הברית. פיתוח טיפולים תרופתיים חדשים חיוני לקידום שירותי הבריאות ולשיפור תוצאות המטופלים. אורגנואידים הם איברים זעירים תלת-ממדיים תלת-ממדיים רב-תאיים. מודלים אורגנואידים שמקורם במטופלות (PDO) של סרטן השחלות עשויים להיות אופטימליים לבדיקת תרופות מכיוון שהם משחזרים בצורה מדויקת יותר רקמות מעניינות מאשר מודלים של תרביות תאים דו-ממדיות והם זולים בהשוואה לקסנוגרפטים שמקורם במטופל. בנוסף, PDOs של סרטן השחלות מחקים את המיקרו-סביבה המשתנה של הגידול ואת הרקע הגנטי שנצפה בדרך כלל בסרטן השחלות. כאן מתוארת שיטה שניתן להשתמש בה לבדיקת תרופות קונבנציונליות וחדשניות על PDOs שמקורם ברקמת סרטן השחלות ומיימת. בדיקת אדנוזין טריפוספט (ATP) מבוססת לומינסנציה משמשת למדידת כדאיות, קצב גדילה ורגישות לתרופות. ניתן להשלים בדיקות תרופתיות ב- PDO תוך 7-10 ימים, בהתאם לקצב היווצרות האורגנואידים והטיפולים התרופתיים.
למרות נדיר, סרטן השחלות הוא אחד מסוגי הסרטן הגינקולוגיים הקטלניים ביותר 1,2. אתגר בפיתוח טיפולים חדשים הוא שסרטן השחלות הוא הטרוגני, והמיקרו-סביבה של הגידול שונה מאוד בין המטופלות. בנוסף, סרטני שחלות רבים מפתחים עמידות לכימותרפיה מבוססת פלטינום ולמעכבי פולימראז (ADP-ריבוז), המדגישים את הצורך באפשרויות טיפוליות גדולות יותר 3,4,5.
גישה אחת שעשויה להיות שימושית בזיהוי טיפולים חדשים היא שימוש באורגנואידים שמקורם במטופל (PDOs). אורגנואידים הם צבירים תלת-ממדיים של סוגי תאים מרובים המתארגנים בעצמם ויוצרים במבחנה "מיני-איברים"6,7,8,9,10. אורגנואידים יכולים לשחזר מורפולוגיה חשובה של רקמות ופרופילי ביטוי גנים11,12. חלק מהאורגנואידים הראשונים נגזרו מתאי סרטן המעיים, הקיבה והמעי הגס הן מעכברים והן מבני אדם 8,9,13. תרביות אורגנואידים ארוכות חיים הוקמו ממגוון רחב של רקמות שפירות וממאירות, כולל שלפוחית השתן, המעי הגס, הקיבה, הלבלב, המוח, הרשתית והכבד 14,15,16. בעבר הדגמנו שיטות לקביעת PDOs מגידולים סרטניים בשחלות ודגימות מיימת17. PDOs יכולים לשמש לחקר מאפיינים מולקולריים, מנגנונים תאיים וטיפולים תרופתיים חדשניים 18,19,20. ל-PDOs יש מספר יתרונות על פני תרביות תאים ראשוניים דו-ממדיות מסורתיות לבדיקת תרופות. למרות שתרביות דו-ממדיות ראשוניות הן שיטה זולה למסכי תרופות, תרביות תאים ראשוניות הן מסוג חד-תאי וחסרות את הארכיטקטורה התלת-ממדית של גידולים 21,22,23. עם זאת, PDOs הם משאב יקר, ויש צורך בפרוטוקולים חסכוניים כדי לייעל את השימוש בהם בסינון תרופות טיפוליות.
מאמר זה מתאר שיטה במבחנה לשימוש ב- PDO של סרטן השחלות כדי לבדוק את ההשפעות של תרופות ידועות או מועמדות. בעוד שמסכי תרופות בתפוקה בינונית וגבוהה המשתמשים ב-PDO דורשים מכשירי ניפוק אוטומטיים יקרים 24,25,26, שיטה חסכונית זו משתמשת בחומרי מעבדה בסיסיים זמינים ובבדיקת כדאיות תאים מבוססת ATP בתבנית צלחת סטנדרטית של 96 בארות (איור 1A). שיטה זו תאפשר בדיקות מקדימות של תרופות חדשות לסרטן השחלות לפני הרחבה למסכים גדולים יותר27,28. למרות PDOs סרטן השחלות משמשים כאן, שיטה זו יכולה להיות מיושמת על מודלים אחרים אורגנואידים סרטן.
אוסף הדגימות האנושיות למחקר זה אושר על ידי ועדת הסקירה המוסדית של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון. לכל המטופלות הזכאיות מעל גיל 18 הייתה אבחנה או אבחנה משוערת של סרטן שחלות סרוסי בדרגה גבוהה והן היו מוכנות ומסוגלות לספק הסכמה מדעת. רקמת הגידול מאתרים ראשוניים או גרורתיים, בנוסף למיימת ונוזל פלאורלי, התקבלו מחולים מוסכמים בזמן הטיפול.
1. בחירת PDOs מבוססים לבדיקת כדאיות
הערה: בדרך כלל, אורגנואידים אלה נמצאים בתוך חמשת הקטעים הראשונים. כפי שתואר קודם לכן, PDOs של סרטן השחלות נוצרים על ידי השעיה מחדש של תרחיף תאים ראשוני בתמצית קרום מרתף (BME) כגון Cultrex או Matrigel17 (ראה טבלת חומרים).
2. הכנת מגיב לבדיקת הכדאיות
3. ציפוי אורגנואידים (~ יום -2)
הערה: שלב זה חייב להתבצע 1-3 ימים לפני הוספת התרופות. לפני שמתחילים, יש לחמם את כל הריאגנטים (Base Media, Advance Organoid Media ו-organoid dissociation reagent; ראו טבלת חומרים) ל-37°C באמבט מים. הפשיר BME באמבט מי קרח.
4. הוספת תרופות לבדיקת הכדאיות ביום 0
הערה: יום 0 מתייחס ליום שבו התרופות מתווספות לאורגנואידים שנוצרו במלואם.
5. סיום בדיקת הכדאיות לקריאה (~ יום 7)
הערה: ניתן לבצע שלב זה בימים 7-10. אורך הבדיקה חייב להיקבע על פי זמן מחצית החיים והפרמקודינמיקה של התרופות הנבדקות.
6. ניתוח נתונים
תוצאות אלה ממחישות את התגובה של שני PDO לתרופה הכימותרפית קרבופלטין, המשמשת לטיפול בסרטן השחלות. אורגנואידים נגזרו מביופסיה של הגידול (PDO #1) וממיימת (PDO #2). אורגנואידים אלה נבחרו על סמך זמן ההכפלה הנתפס שלהם (1-2 ימים) והמראה המורפולוגי שלהם (היווצרות של אורגנואידים גדולים רבים). גם PDO #1 וגם PDO #2 צ...
מאמר זה מתאר שיטה שניתן להשתמש בה כדי להעריך את ההשפעות הטיפוליות של תרופות קונבנציונליות או חדשניות על PDO של סרטן השחלות. על החוקרים לשקול מספר סוגיות לפני ביצוע בדיקת הכדאיות במודל PDO.
ראשית, בעת בחירת PDO לשימוש בבדיקת הכדאיות, יש לקבוע את סוג האורגנואיד האידיאלי (גידול ל?...
למחברים אין מה לחשוף.
המחקר שדווח בפרסום זה נתמך על ידי המכון הלאומי לסרטן של המכונים הלאומיים לבריאות תחת פרס מספר R01CA243511. התוכן הוא באחריותם הבלעדית של המחברים ואינו מייצג בהכרח את הדעות הרשמיות של המכונים הלאומיים לבריאות. המחברים מודים לדבורה פרנק על הערות העריכה שלה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1.5 mL Plastic Tubes | |||
15 mL Plastic Tubes | |||
96 well Flat Black Plates | MidSci | 781968 | |
Advance Organoid Media | see Graham et al 2022 (Jove) | ||
Advanced DMEM/F12 | Thermo Fisher | 12634028 | |
Automated Cell Counter | Thermo Fisher | AMQAX1000 | |
Brightfield Microscope | |||
Carboplatin | Teva Pharmaceuticals USA | NDC 00703-4246-01 | |
CellTiter-Glo 3D Viability | Promega | G9681 | |
Cultrex | R & D Systems | 3533-010-02 | |
DMSO | Sigma Aldrich | D2650-100ML | |
Glutamax | Life Technologies | 35050061 | |
GR Calculator | http://www.grcalculator.org | Online calculator | |
GraphPad Prism | GraphPad Software, Inc. | ||
HEPES | Life Technologies | 15630080 | |
Matrigel | Corning | 354230 | |
Microsoft Excel | Microsoft | ||
Penicillin-Streptomycin | Thermo Fisher | 15140122 | |
Plate Rocker | |||
Sterile P10, P200, and P1000 Barrier Sterile Pipette Tips | |||
Sterile P10, P200, and P1000 Pipettes | |||
Tecan Infinte 200Pro Plate Reader; i-Control Software | Tecan | ||
TrypLE | Thermo Fisher | 12605010 | Organoid dissociation reagent |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved