Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Neoplazi anlayışı için baş ve boyun kanseri hastalarında mutasyona uğramış spesifik genler ile murine modellerinin geliştirilmesi gereklidir. Burada, belirli genomik değişikliklerile murine HNC hücre hatları oluşturmak için adeno-ilişkili bir virüs-Cas9 sistemi kullanarak primer minür dil hücrelerinin in vitro dönüşümü için bir protokol salıyoruz.
Primer normal epitel hücrelerinin kullanımı, onkogenlerde ve tümör baskılayıcı genlerde spesifik mutasyonlar getirerek hücresel dönüşüm için gerekli genomik değişiklikleri tekrarlanabilir bir şekilde tetiklemelerini mümkün kılar. farelerde kısa palindromik tekrar (CRISPR) tabanlı genom düzenleme teknolojisi. Bu teknoloji, fare kullanarak insan kanserlerinde meydana gelen genetik değişiklikleri doğru bir şekilde taklit etmemizi sağlar. Genetik olarak murine primer hücreleri dönüştürerek, daha iyi kanser gelişimi, ilerleme, tedavi ve tanı inceleyebilirsiniz. Bu çalışmada, adeno ilişkili virüs (AAV) in vitro kullanarak genom düzenleme sağlamak için Cre-indüklanabilir Cas9 fare dil epitel hücreleri kullanılır. Özellikle, normal dil epitel hücrelerinde KRAS, p53 ve APC değiştirerek, biz bir murine baş ve boyun kanseri üretti (HNC) in vitro hücre hattı, hangi syngeneic farelerde tümörijenik. Burada sunulan yöntem, belirli genomik değişikliklerle HNC hücre hatlarının nasıl üretilebildiğini ayrıntılı olarak açıklar ve sinjenezik farelerde tümör ilerlemesini tahmin etmeye uygunluklarını açıklar. Bu umut verici yöntemin hnc tümör biyolojisi ve tedavisi için bilgilendirici ve yararlı olacağını öngörüyoruz.
HNC dünya çapında yaygın bir malignitedir1. HNC neoplazi sinin oluşumunun modelleştirilmesi şu anda bilimsel bir dönüm noktasında2. HNC2,3,4 (örneğin, TP53, PIK3CA, NOTCH1, FAT1 ve RAS) birçok genetik mutasyon tespit edilmiş olsa da, HNC indüklemek için konser de gerekli genomik değişikliklerin belirli kombinasyonları belirsizliğini koruyor.
İnsan HNC hücre hatlarının mevcut kullanımı önemli ölçüde patogenez ve tedavi ile ilişkili mekanizmaları naçıklığa kavuşturmak için yardımcı oldu3. Ancak, immün azat lı murine sistemlerinde insan hücre hatlarının incelenmesinin sınırlamaları vardır, çünkü bu sistemler in vivo neoplastik prosese, spesifik gen mutasyonlarının rolüne ve immün mikroortamdaki tedavi yanıtlarına hitap etmez. Bu nedenle, farklı genlerin dönüşüm sürecine nasıl katkıda bulundugunu incelemek ve immünyonlu farelerde yeni molekül temelli tedavileri test etmek için spesifik genetik degistirimlere sahip murin hücre hatlarınin geliþimi ve kurulmasý birincil öneme sahiptir.
Biyomedikal araştırmalarda gen fonksiyon çalışmaları, örneğin5,çift iplikçikli sonları (DSBs) tanıtarak, DNA düzenleme teknolojilerinde gelişmelerden önemli ölçüde etkilenmiştir. Çinko parmak nükleazlarının kullanımı, transkripsiyon aktivatör benzeri efektör nükleazlar ve kümelenmiş düzenleyici aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR/Cas9) dahil olmak üzere bu teknolojiler, çekirgesinde ilgi çeken herhangi bir genin manipülasyonuna olanak sağlar. En son CRISPR/Cas9 sistemleri, Cas9 nükleazını genomdaki belirli bir bölgede DSB oluşturmak üzere yönlendiren bir kılavuz RNA'dan (gRNA) oluşur. Bu sistem, en geleneksel olarak tedavi edilmesi en zor organizmalar5'te bile, herhangi bir hücre veya hedef dokudaki endojengenlerindeğiştirilmesinde geniş bir tanıma kazanmıştır. Sadeliği, hızı ve verimliliği sayesinde diğer sistemlere göre birden fazla avantajı vardır.
Onkolojide CRISPR/CAS9 teknolojisi kanser hücrelerini etkin bir şekilde taklit etme ihtiyacını karşılamıştır. HNC bu sistemi kurmak için, biz güçlü KRAS onkogen ve iki önemli tümör baskılayıcı genler, APC ve p536manipüle. GENIE veritabanı7göre, Bu kombinasyon HNC nadirdir. RAS mutasyonları (HRAS, NRAS ve KRAS) tüm HNC popülasyonlarının sadece ~%7'sinde mevcuttur. Bu tümörler tedaviye dirençli olma eğilimindedir8,9.
Cas9 ve gRNA'sının teslimi, aav veya lentivirüsler kullanılarak viral transdüksiyon yoluyla sağlanır. Rekombinant AAV genellikle yüksek titreşme, hafif bağışıklık yanıtı, geniş bir hücre yelpazesi nekadar bilgi verme yeteneği ve genel güvenlik sayesinde genleri hedef hücrelere ulaştırmak için tercih edilen bir yöntemdir. Bir AAV sistemi kullanılarak, çeşitli dokuya özgü fare hücre hatları oluşturuldu ve yeni hücre hatları halageliştiriliyor 10,11,12. Ancak, murine HNC hücre hattı modelleri hücreleri üretebilir verimli bir genomik düzenleme sistemi geliştirilmeye devam etmektedir. Bu çalışmada, primer minyon dil hücrelerini tümörijenik duruma dönüştürmek için in vitro AAV-Cas9 tabanlı bir sistem geliştirmeye çalıştık. Bu eşsiz CRISPR/Cas9 dönüşüm protokolü ve kurulan tümör hücre hattı, genomik değişikliklerin çeşitliliğiile indüklenen HNC'nin biyolojisini daha iyi anlamak için kullanılabilir.
Bu çalışma Negev Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi Ben Gurion Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. Hayvan deneyleri IACUC (IL.80-12-2015 ve IL.29-05-2018(E)) tarafından onaylanmıştır. Bu çalışmada kullanılan hayvan testleri, barınma ve çevre koşullarının tüm yönleri Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak hazırlanmıştır13.
1. Adeno ile ilişkili virüs üretimi
2. AAV arıtma
3. Birincil hücrelerin izolasyonu ve kültürü
4. Primer hücrelerin AAV transdüksiyonu
5. İmmünfluoresans ve batı lekeleme kullanarak normal hücrelerin tümörijenik hücrelere dönüşümünün doğrulanması
Normal Cas9 hücrelerini dönüştürmek için AAV sistemini kullanma
Şekil 1 bu çalışmada kullanılan AAV transgen plazmidinin ayrıntılı bir vektör haritasını sunmaktadır. Şekil 2, AAV-Cas9 tabanlı sistemin tasarımını ve çalışmasını özetler. Viral parçacıklar üretmek için HEK293T hücreleri PEI transfeksiyon yöntemi kullanılarak AAV transgen vektörü ve diğer viral ambalaj vektö...
Çeşitli yöntemler daha önce başarı 25 değişken dereceleri ile kültürbirincil hücreleri dönüştürmek için kullanılmıştır25,26,27,28. Bu yöntemlerin çoğu dönüşüm için fare fibroblast hücreleri kullanın14,17,18,19 veya 4-nitroquinoline-1-oksi...
M.S. Biyobilim Enstitüsü Danışma Kurulu'nda ve Menarini Ricerche Puma Biyoteknoloji, Daiichi-Sankio, Targimmune, Immunomedics ve Menarini Ricerche'den araştırma fonları aldı. M.S. aynı zamanda Medendi Medical Travel'ın kurucularındandır ve son 2 yıl içinde Menarini Ricerche ve ADC Pharma'dan fahri ödül almıştır. Diğer tüm yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Dr. Daniel Gitler'a pAd Delta 5 Helper plazmidini sağladığı için teşekkür ederiz. Bu çalışma İsrail Bilim Vakfı (ISF, 700/16) (ME), Amerika Birleşik Devletleri-İsrail Binational Science Foundation (BSF, 2017323) (ME ve MS), İsrail Kanser Derneği (ICA, 20170024) (ME için), İsrail Kanser Araştırma Vakfı (ICRF, 17-1693-RCDA) (ME) ve Endişe Vakfı (ME) tarafından finanse edilmiştir #7895. Fellowship: ME ve SJ ve MP BGU Kreitman burs alon bursu.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Antibodies | |||
Anti mouse HRP | Jackson ImmunoResearch | 115-035-146 | |
Anti rabbit HRP | Jackson ImmunoResearch | 711-035-152 | |
Cas9 Mouse mAb | Cell Signaling Technology | 14697 | |
Cre | BioLegend | 900901 | |
Cy3-AffiniPure Goat Anti-Mouse IgG | Jackson ImmunoResearch | 115-165-062 | |
Cy-AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgG | Jackson ImmunoResearch | 111-165-144 | |
GFP | Santa Cruz Biotechnology | sc-9996 | |
Phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2) | Cell Signaling Technology | 4370 | |
Rabbit monoclonal anti E cadherin | Cell Signaling Technology | 3195S | |
Rabbit monoclonal anti-KRT 14 | Abcam | AB-ab181595 | |
β actin | MP Biomedicals | 691001 | |
β catenin | Cell Signaling Technology | 9582S | |
Cell lines | |||
HEK93T | ATCC | CRL-3216 | |
Culture Media, Chemicals and Reagents | |||
Bradford Reagent | Bio-Rad | 30015484 | |
BSA | Amresco | 0332-TAM-50G | |
DAPI fluoromount | Southern Biotech | 0100-20 | |
DMEM | Biological Industries Israel Beit-Haemek Ltd. | 01-055-1A | |
ECL (Westar Supernova and Westar Nova 2.0) | Cyanagen | XLS3.0100 and XLS071.0250 | |
FBS | Biological Industries Israel Beit-Haemek Ltd. | 04-127-1A | |
HBSS | Sigma | H6648 | |
Heparin - Agarose | Sigma | H6508 | |
Isolate II Genomic DNA Kit | Bioline | BIO-52066 | |
MgCl2 | Panreac AppliChem | 300283 | |
NaCl | Bio Lab Ltd | 1903059100 | |
PBS | Biological Industries Israel Beit-Haemek Ltd. | 02-023-1A | |
PEI | Polysciences | 23966-1 | |
Pen Strep Solution | Biological Industries Israel Beit-Haemek Ltd. | 03-031-1B | |
PFA | Santa Cruz Biotechnology | 30525-89-4 | |
Phosphatase inhibitor cocktail | Biotool | B15001A/B | |
Protease inhibitor cocktail | MilliporeSigma | P2714-1BTL | |
Tris buffer | MERCK Millipore | 648311-1KG | |
Enzymes | |||
Benzonase | Sigma | E1014 | |
Collagenase IV | Thermo Fisher Scientific | 17104019 | |
DNAse | Thermo Fisher Scientific | 18047019 | |
Hyaluronidase | MilliporeSigma | H3506 | |
Trypsin | Biological Industries Israel Beit-Haemek Ltd. | 03-050-1B | |
Glass wares | |||
Cover slips | Bar Naor | BNCB00130RA1 | |
Slides | Bar Naor | BN9308C | |
Mouse strains | |||
C57BL/6 | Envigo | ||
B6;129-Gt(ROSA)26Sortm1(CAG-cas9*,-EGFP)Fezh/J | Jackson labs | 24857 | |
NOD.CB17-Prkdc-scid/NCr Hsd (Nod.Scid) | Envigo | ||
Plasmids | |||
AAV pCM109 EFS Cre sg APC sg Kras sg P53- Kras HDR | Broad Institute of MIT | Kind gift from Dr Randall J Platt and Dr. Joseph Rosenbluh, Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA | |
AAV 2/9 capsid vector | Addgene | 112865 | |
pAD Delta F5 helper | Ben Gurion University of the Negev | Provided by Dr Daniel Gitler, Department of Physiology and Cell Biology, Faculty of Health Sciences, and Zlotowski Center for Neuroscience, Ben-Gurion University of the Negev, Beer-Sheva 84105, Israel. | |
Plastic wares | |||
Amicon-ULTRA filter 100 KDa | Millipore | UFC910024 | |
0.22 µm sterile filters, 4 mm | Millex | SLGV004SL | |
0.45 µm sterile filters, 13 mm | Millex | SLHV013SL | |
Culture plates | Greiner Bio-One | ||
Falcon tubes | Greiner Bio-One |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır