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Cancer Research

Generación y cultivo de organoides derivados de pacientes con cáncer de ovario seroso de alto grado

Published: January 6th, 2023

DOI:

10.3791/64878

1Washington University in St. Louis, 2University of California San Francisco
* These authors contributed equally

Los organoides derivados del paciente (PDO) son un cultivo tridimensional (3D) que puede imitar el entorno tumoral in vitro. En el cáncer de ovario seroso de alto grado, las PDO representan un modelo para estudiar nuevos biomarcadores y terapias.

Los organoides son modelos tumorales dinámicos 3D que se pueden cultivar con éxito a partir de tejido tumoral ovárico derivado del paciente, ascitis o líquido pleural y ayudan en el descubrimiento de nuevas terapias y biomarcadores predictivos para el cáncer de ovario. Estos modelos recapitulan la heterogeneidad clonal, el microambiente tumoral y las interacciones célula-célula y célula-matriz. Además, se ha demostrado que coinciden con el tumor primario morfológicamente, citológicamente, inmunohistoquímicamente y genéticamente. Por lo tanto, los organoides facilitan la investigación sobre las células tumorales y el microambiente tumoral y son superiores a las líneas celulares. El presente protocolo describe distintos métodos para generar organoides de cáncer de ovario derivados de pacientes a partir de tumores de pacientes, ascitis y muestras de líquido pleural con una tasa de éxito superior al 97%. Las muestras de pacientes se separan en suspensiones celulares mediante digestión mecánica y enzimática. Luego, las células se colocan utilizando un extracto de membrana basal (BME) y se apoyan con medios de crecimiento optimizados que contienen suplementos específicos para el cultivo de cáncer de ovario seroso de alto grado (HGSOC). Después de formar organoides iniciales, los PDO pueden sostener el cultivo a largo plazo, incluido el paso por expansión para experimentos posteriores.

En 2021, aproximadamente 21,410 mujeres en los Estados Unidos fueron diagnosticadas recientemente con cáncer epitelial de ovario, y 12,940 mujeres murieron de esta enfermedad1. Aunque se han logrado avances suficientes en cirugía y quimioterapia, más de 70% de los pacientes con enfermedad avanzada desarrollan resistencia quimioterapéutica y mueren dentro de los 5 años posteriores al diagnóstico 2,3. Por lo tanto, se necesitan urgentemente nuevas estrategias para tratar esta enfermedad mortal y modelos representativos y confiables para la investigación preclínica.

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Todas las muestras de tejido humano recolectadas para la investigación se obtuvieron de acuerdo con el protocolo aprobado por la Junta de Revisión Institucional (IRB). Los protocolos descritos a continuación se realizaron en un entorno estéril de cultivo de tejidos humanos. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de sujetos humanos. Las pacientes elegibles tenían que tener un diagnóstico o presunto diagnóstico de cáncer de ovario, estar dispuestas y ser capaces de firmar el consentimiento informado y te.......

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Para generar DOP, las muestras se digirieron mecánica y enzimáticamente en suspensiones unicelulares. Las células se resuspendieron en BME y se complementaron con medios específicamente diseñados (Figura 3). Los organoides se establecen típicamente en un marco de tiempo de 10 días, después de lo cual demuestran organoides discretos en cultivo (Figura 4).

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El cáncer de ovario es extremadamente mortal debido a su etapa avanzada en el momento del diagnóstico, así como al desarrollo común de resistencia a la quimioterapia. Se han logrado muchos avances en la investigación del cáncer de ovario mediante la utilización de líneas celulares cancerosas y modelos PDX; Sin embargo, existe una necesidad evidente de un modelo in vitro más representativo y asequible. Las PDO han demostrado representar con precisión la heterogeneidad tumoral, el microambiente tumoral y.......

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Estamos agradecidos por la orientación de Ron Bose, MD, PhD, y la ayuda de Barbara Blachut, MD, en el establecimiento de este protocolo. También nos gustaría reconocer a la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en el Departamento de Obstetricia y Ginecología de St. Louis y la División de Oncología Ginecológica, al Programa de Becarios del Decano de la Universidad de Washington y al Programa de Desarrollo de Científicos Reproductivos por su apoyo a este proyecto.

....

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NameCompanyCatalog NumberComments
1% HEPESLife Technologies15630080
1% Penicillin-StreptomycinFisher Scientific30002CI
1.5 mL Eppendorf Tubes Genesee Scientific14125
10 cm Tissue Culture Dish TPP93100
10 mL Serological Pipet
100 µm Cell FilterMidSci100ICS
15 mL centrifuge tubesCorning430052
2 mL CryovialSimport ScientificT301-2
2% Paraformaldehyde FixativeSigma-Aldrich
37 °C water bath NEST602052
3dGRO R-Spondin-1 Conditioned Media SupplementMillipore SigmaSCM104
6 well platesTPP92006
70% EthanolSigma-AldrichR31541GA
A83-01Sigma-AldrichSML0788
Advanced DMEM/F12ThermoFisher12634028
AgarLamda BiotechC121
B-27Life Technologies17504044
Centrifuge 
Cultrex Type 2R&D Systems3533-010-02basement membrane extract
DNase INew England Bio LabsM0303S
DNase I Reaction BufferNew England Bio LabsM0303S
EGFPeproTechAF-100-15
FBS Sigma-AldrichF2442
FGF-10PeproTech100-26
FGF2PeproTech100-18B
gentleMACS C TubesMiltenyi BioTech130-096-334
gentleMACS Octo Dissociator with HeatersMiltenyi BioTech130-096-427We use the manufacturers protocol.
GlutaMAXLife Technologies35050061dipeptide, L-alanyl-L-glutamine
Hematoxylin and Eosin Staining KitFisher ScientificNC1470670
Histoplast Paraffin WaxFisher Scientific22900700
Microcentrifuge 
Mr. Frosty Freezing ContainerFisher Scientific07202363S
N-acetylcysteineSigma-AldrichA9165
NicotinamideSigma-AldrichN0636
p1000 Pipette with Tips 
p200 Pipette with Tips 
Pasteur Pipettes 9"Fisher Scientific1367820D
PBSFisher ScientificMT21031CM
Pipet Controller
Prostaglandin E2R&D Systems2296
Puromycin ThermoFisherA1113802
Recombinant Murine NogginPeproTech250-38
Recovery Cell Culture Freezing MediumInvitrogen12648010
Red Blood Cell Lysis BufferBioLegend420301
ROCK Inhibitor (Y-27632)R&D Systems1254/1
SB202190Sigma-AldrichS7076
T75 FlaskMidSciTP90076
Tissue Culture Hood 
Tissue Embedding Cassette
TrypLE ExpressInvitrogen12604013animal origin-free, recombinant enzyme
Type II CollagenaseLife Technologies17101015
Vortex

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