Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Hasta kaynaklı yumurtalık kanseri organoidleri ile terapötik ilaç testi yapmak için kullanılabilecek bir protokol sunuyoruz.
Yumurtalık kanseri ölümcül bir jinekolojik kanserdir ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kadınlar arasında kanser ölümlerinin beşinci önde gelen nedenidir. Yeni ilaç tedavileri geliştirmek, sağlık hizmetlerini ilerletmek ve hasta sonuçlarını iyileştirmek için çok önemlidir. Organoidler, in vitro üç boyutlu çok hücreli minyatür organlardır. Yumurtalık kanserinin hasta kaynaklı organoid (PDO) modelleri, iki boyutlu hücre kültürü modellerinden daha doğru bir şekilde özetlendiği ve hasta kaynaklı ksenogreftlere kıyasla ucuz olduğu için ilaç taraması için optimal olabilir. Ek olarak, yumurtalık kanseri PDO'ları, yumurtalık kanserinde tipik olarak gözlenen değişken tümör mikroçevresini ve genetik arka planı taklit eder. Burada, yumurtalık kanseri dokusu ve asitten elde edilen PDO'lar üzerinde geleneksel ve yeni ilaçları test etmek için kullanılabilecek bir yöntem açıklanmaktadır. Canlılığı, büyüme hızını ve ilaç duyarlılığını ölçmek için lüminesans bazlı bir adenozin trifosfat (ATP) testi kullanılır. PDO'larda ilaç taramaları, organoid oluşum hızına ve ilaç tedavilerine bağlı olarak 7-10 günde tamamlanabilir.
Nadir de olsa yumurtalık kanseri en ölümcül jinekolojik kanserlerden biridir 1,2. Yeni tedavilerin geliştirilmesindeki bir zorluk, yumurtalık kanserinin heterojen olması ve tümör mikroçevresinin hastalar arasında büyük farklılıklar göstermesidir. Ek olarak, birçok yumurtalık kanseri, platin bazlı kemoterapiye ve poli (ADP-riboz) polimeraz inhibitörlerine direnç geliştirir ve bu da daha büyük terapötik seçeneklereolan ihtiyacı vurgular 3,4,5.
Yeni terapötiklerin belirlenmesinde yararlı olabilecek bir yaklaşım, hasta kaynaklı organoidlerin (PDO'lar) kullanılmasıdır. Organoidler, kendi kendini organize eden ve in vitro "mini organlar" oluşturan çoklu hücre tiplerinin üç boyutlu kümeleridir6,7,8,9,10. Organoidler, önemli doku morfolojisini ve gen ekspresyon profilleriniözetleyebilir 11,12. İlk organoidlerden bazıları, hem farelerden hem de insanlardanalınan bağırsak, mide ve kolon kanseri hücrelerinden türetilmiştir 8,9,13. Mesane, kolon, mide, pankreas, beyin, retina ve karaciğer dahil olmak üzere çok çeşitli iyi huylu ve kötü huylu dokulardan uzun ömürlü organoid kültürler oluşturulmuştur 14,15,16. Daha önce yumurtalık kanseri tümörlerinden ve asit örneklerinden PDO oluşturma yöntemlerini göstermiştik17. PDO'lar moleküler özellikleri, hücresel mekanizmaları ve yeni ilaç tedavilerini incelemek için kullanılabilir 18,19,20. PDO'lar, ilaç taraması için geleneksel iki boyutlu birincil hücre kültürlerine göre çeşitli avantajlara sahiptir. Primer iki boyutlu kültürler ilaç taramaları için düşük maliyetli bir yöntem olmasına rağmen, primer hücre kültürleri tek hücreli tiplerdir ve tümörlerin üç boyutlu mimarisinden yoksundur 21,22,23. Bununla birlikte, PDO'lar değerli bir kaynaktır ve terapötik ilaç taramasında kullanımlarını optimize etmek için uygun maliyetli protokollere ihtiyaç vardır.
Bu makale, bilinen veya aday ilaçların etkilerini test etmek için yumurtalık kanseri PDO'larını kullanmak için bir in vitro yöntemi açıklamaktadır. PDO'ları kullanan mevcut orta ve yüksek verimli ilaç ekranları pahalı otomatik dağıtım cihazlarıgerektirirken 24,25,26, bu uygun maliyetli yöntem, standart 96 oyuklu plaka formatında hazır temel laboratuvar malzemeleri ve ATP tabanlı bir hücre canlılığı testi kullanır (Şekil 1A). Bu yöntem, daha büyük ekranlara ölçeklendirilmeden önce yeni yumurtalık kanseri ilaçlarının ön testlerini kolaylaştıracaktır27,28. Burada yumurtalık kanseri PDO'ları kullanılsa da bu yöntem diğer kanser organoid modellerine de uygulanabilir.
Bu araştırma için insan örneklerinin toplanması Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylandı. 18 yaşın üzerindeki tüm uygun hastalar, yüksek dereceli seröz yumurtalık kanseri tanısı veya varsayılan tanısına sahipti ve bilgilendirilmiş onam vermeye istekli ve yetenekliydi. Asit ve plevral sıvıya ek olarak primer veya metastatik bölgelerden tümör dokusu, bakım sırasında onam hastalardan elde edildi.
1. Canlılık testi için yerleşik PDO'ların seçimi
NOT: Tipik olarak, bu organoidler ilk beş pasajın içindedir. Daha önce tarif edildiği gibi, yumurtalık kanseri PDO'ları, Cultrex veya Matrigel17 gibi bazal membran ekstraktında (BME) primer hücre süspansiyonunun yeniden süspanse edilmesiyle oluşturulur (bkz.
2. Canlılık testi için reaktif hazırlığı
3. Organoidlerin kaplanması (~ Gün -2)
NOT: Bu adım, ilaçları eklemeden 1-3 gün önce gerçekleştirilmelidir. Başlamadan önce, tüm reaktifleri (Base Besiyeri, Gelişmiş Organoid Besiyeri ve organoid ayrışma reaktifi; Malzeme Tablosuna bakınız) bir su banyosunda 37 °C'ye ısıtın. BME'yi buzlu su banyosunda çözdürün.
4. 0. Günde canlılık testi için ilaç ilavesi
NOT: 0. gün, ilaçların tam olarak oluşmuş organoidlere eklendiği günü ifade eder.
5. Okuma için canlılık testinin sonlandırılması (~ Gün 7)
NOT: Bu adım 7-10. günlerde gerçekleştirilebilir. Test uzunluğu, test edilen ilaçların yarılanma ömrüne ve farmakodinamiğine göre belirlenmelidir.
6. Veri analizi
Bu sonuçlar, iki PDO'nun yumurtalık kanserini tedavi etmek için kullanılan kemoterapi ilacı karboplatine verdiği yanıtı göstermektedir. Organoidler tümör biyopsisinden (PDO #1) ve asitten (PDO #2) elde edildi. Bu organoidler, algılanan iki katına çıkma sürelerine (1-2 gün) ve morfolojik görünümlerine (birçok büyük organoidin oluşumu) göre seçildi. Hem PDO #1 hem de PDO #2, -2. günde, ikinci geçişte kaplandı ve 0. günde karboplatin eklendi. Gelişmiş Organoid Ortamda seyreltilmiş aşağıd...
Bu makalede, konvansiyonel veya yeni ilaçların yumurtalık kanseri PDO'ları üzerindeki terapötik etkilerini değerlendirmek için kullanılabilecek bir yöntem açıklanmaktadır. Araştırmacılar, PDO modelinde canlılık testini gerçekleştirmeden önce birkaç konuyu göz önünde bulundurmalıdır.
İlk olarak, canlılık tahlilinde kullanılacak bir PDO seçerken, ihtiyaçları için ideal organoid tipi (tümör ve asit) ve geçiş sayısı belirlenmelidir. Deneyimlerimize...
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
Bu yayında bildirilen araştırmalar, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Kanser Enstitüsü tarafından R01CA243511 Numaralı Ödül altında desteklenmiştir. İçerik yalnızca yazarların sorumluluğundadır ve Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin resmi görüşlerini temsil etmeyebilir. Yazarlar, editoryal yorumları için Deborah Frank'e teşekkür eder.
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 |
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