Name: characterization of the effects of migrastatic inhibitors on 3d tumor spheroid invasion by high-resolution confocal microscopy
Uploaded: 2019-09-16T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterization of the Effects of Migrastatic Inhibitors on 3D Tumor Spheroid Invasion by High-resolution Confocal Microscopy at JoVE.com

Nos gustaría dar las gracias al profesor Chris Jones por contribuir con la línea celular KNS42. El microscopio confocal Zeiss LSM880 con AiryScan utilizado en este trabajo es parte del Proyecto de Innovación e Incubación de Huddersfield (HIIP) financiado a través del Acuerdo de Crecimiento de la Asociación Empresarial de la Región de la Ciudad de Leeds (LEP). Crédito para la imagen del microscopio Figura 3: Carl Zeiss Microscopy GmbH, microscopy@zeiss.com.

1. Generación de esferoides celulares
Día 1
<ol><li>Prepare el medio de cultivo estándar según lo requiera la línea celular bajo investigación.</li>
	<li>Llevar a cabo todos los pasos asociados al cultivo de tejido en una campana de cultivo de tejido utilizando técnicas de manejo estéril.</li>
	<li>Triptiza y cuenta las células cancerosas. Utilice 20 ml de suspensión celular por placa. Mantenga las suspensiones celulares en tubos universales estériles claramente e...

<ol>
	<li>Gandalovi&#269;ov&#225;, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migrastatics-anti-metastatic+and+anti-invasion+drugs:+promises+and+challenges.">Migrastatics-anti-metastatic and anti-invasion drugs: promises and challenges.</a> Trends in Cancer. 3 (6), 391-406 (2017).</li><li>Delgado-L&#243;pez, P. D., Corrales-Garc&#237;a, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+in+glioblastoma:+a+review+on+the+impact+of+treatment+modalities.">Survival in glioblastoma: a review on the impact of treatment modalities.</a> Clinical and Translational Oncology. 18, 1062 (2016).</li><li>Foreman, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oncolytic+virotherapy+for+the+treatment+of+malignant+glioma.">Oncolytic virotherapy for the treatment of malignant glioma.</a> Neurotherapeutics. 14, 333 (2017).</li><li>Rodrigues, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+tumor+spheroids+technologies+for+3D+in+vitro+cancer+modelling.">Emerging tumor spheroids technologies for 3D in vitro cancer modelling.</a> Pharmacology and Therapeutics Technologies. 184, 201-211 (2018).</li><li>Sirenko, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-content+assays+for+characterizing+the+viability+and+morphology+of+3D+cancer+spheroid+cultures.">High-content assays for characterizing the viability and morphology of 3D cancer spheroid cultures.</a> Assay and Drug Development Technologies. 13 (7), (2015).</li><li>Wu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bionic+3D+spheroids+biosensor+chips+for+high-throughput+and+dynamic+drug+screening.">Bionic 3D spheroids biosensor chips for high-throughput and dynamic drug screening.</a> Biomedical Microdevices. 20, 82 (2018).</li><li>Mosaad, E., Chambers, K. F., Futrega, K., Clements, J. A., Doran, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+microwell-mesh:+a+high-throughput+3D+prostate+cancer+spheroid+and+drug-testing+platform.">The microwell-mesh: a high-throughput 3D prostate cancer spheroid and drug-testing platform.</a> Scientific Reports. 8, 253 (2018).</li><li>Jonkman, J., Brown, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Any+way+you+slice+it-a+comparison+of+confocal+microscopy+techniques.">Any way you slice it-a comparison of confocal microscopy techniques.</a> Journal of Biomolecular Techniques. 26 (2), 54-65 (2015).</li><li>Pont&#233;n, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neoplastic+human+glia+cells+in+culture.">Neoplastic human glia cells in culture.</a> Human Tumor Cells in Vitro. , 175-206 (1975).</li><li>Takeshita, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+an+established+human+glioma+cell+line,+KNS-42.">Characteristics of an established human glioma cell line, KNS-42.</a> Neurologica Medico Chirurgica. 27 (7), 581-587 (1987).</li><li>Bance, B., Seetharaman, S., Leduc, C., Bo&#235;da, B., Etienne-Manneville, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microtubule+acetylation+but+not+detyrosination+promotes+focal+adhesion+dynamics+and+cell+migration.">Microtubule acetylation but not detyrosination promotes focal adhesion dynamics and cell migration.</a> Journal of Cell Science. 132, (2019).</li><li>Bacon, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histone+deacetylase+3+indirectly+modulates+tubulin+acetylation.">Histone deacetylase 3 indirectly modulates tubulin acetylation.</a> Biochemical Journal. 472, 367-377 (2015).</li><li>Jackman, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tackling+infiltration+in+paediatric+glioma+using+histone+deacetylase+inhibitors,+a+promising+approach.">Tackling infiltration in paediatric glioma using histone deacetylase inhibitors, a promising approach.</a> Neuro-Oncology. 20, i19-i19 (2018).</li><li>Bhandal, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+glioma+migration+with+the+histone+deacetylase+inhibitor+MI192.">Targeting glioma migration with the histone deacetylase inhibitor MI192.</a> Neuro-Oncology. 19, i12-i12 (2017).</li><li>Del Duca, D., Werbowetski-Ogilvie, T. E., Del Maestro, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spheroid+preparation+from+hanging+drops:+characterization+of+a+model+of+brain+tumor+invasion.">Spheroid preparation from hanging drops: characterization of a model of brain tumor invasion.</a> Journal of Neuro-oncology. 67 (3), 295-303 (2004).</li><li>Bender, B. F., Aijian, A. P., Garrell, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+microfluidics+for+spheroid-based+invasion+assays.">Digital microfluidics for spheroid-based invasion assays.</a> Lab on a Chip. 16 (8), 1505-1513 (2016).</li><li>Vinci, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+establishment+and+analysis+of+three+dimensional+tumor+spheroid-based+functional+assays+for+target+validation+and+drug+evaluation.">Advances in establishment and analysis of three dimensional tumor spheroid-based functional assays for target validation and drug evaluation.</a> BMC Biology. 10, 29 (2012).</li><li>H&#228;rm&#228;, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+dynamic+morphological+drug+responses+in+3D+organotypic+cell+cultures+by+automated+image+analysis.">Quantification of dynamic morphological drug responses in 3D organotypic cell cultures by automated image analysis.</a> PLOS ONE. 9 (5), e96426 (2014).</li></ol>

Se describe una forma novedosa de crear esferoides de células cancerosas para la identificación de la actividad de los medicamentos migratorios mediante microscopía confocal de alta resolución. El uso de placas de bajo adherente sobre otras técnicas, como las gotas colgantes15,ha facilitado un medio de generación de esferoides reproducibles y uniformes para su uso en los ensayos de migración e invasión de colágeno. Los puntos críticos de este protocolo son la eliminación del medio de cr...

Las tecnologías de esferoides tridimensionales para el descubrimiento de fármacos preclínicos y el desarrollo de fármacos potenciales contra el cáncer se están favoreciendo cada vez más con las pantallas de fármacos convencionales; por lo tanto, hay más desarrollo de medicamentos migratorios —prevención de migración e invasión—. Los fundamentos de estos desarrollos en el tratamiento del cáncer son claros: los ensayos de esferoides 3D representan un enfoque más realista para la detección de posibles fármacos contra el cáncer, ya que imitan la arquitectura de tumores 3D más fielmente que las culturas monocapa celular, recapitular las interacciones droga-tumor (cinética) con mayor precisión, y permitir la caracterización de la actividad farmacológica en un entorno relacionado con el tumor. Además, el aumento de la resistencia a los medicamentos quimiotóxicos en muchos tipos de cáncer y las altas tasas de mortalidad entre los pacientes con cáncer debido a la metástasis potenciada por la capacidad de las células cancerosas para migrar a sitios tumorales distantes apoya la inclusión de agentes quimioterápicos el potencial migratorio de las células cancerosas como tratamiento adyuvante en futuros ensayos clínicos de cáncer1. Este es particularmente el caso en cánceres altamente invasivos, como los glioblastomas de alto grado (GBM). El manejo de GBM incluye cirugía, radioterapia y quimioterapia. Sin embargo, incluso con el tratamiento combinado, la mayoría de los pacientes recaen dentro de 1 año del diagnóstico inicial con una mediana de supervivencia de 11-15 meses2,3. En los últimos años se han realizado enormes avances en el campo de la tecnología 3D: sistemas rotativos, estructuras microfabricadas y andamios 3D, y otros ensayos individuales se están mejorando continuamente para permitir realizar pruebas rutinarias a gran escala4, 5,6,7. Sin embargo, los resultados obtenidos de estos ensayos deben analizarse de manera significativa porque la interpretación de datos a menudo se ve obstaculizada por los intentos de analizar datos generados por 3D con sistemas de análisis de imágenes 2D.
A pesar de ser preferible en términos de velocidad de adquisición de imagen y reducción de la fototoxicidad, la mayoría de los sistemas de campo ancho siguen estando limitados por la resolución8. Por lo tanto, aparte de las lecturas de datos relacionadas con la eficacia de los medicamentos, los efectos detallados de la acción del fármaco en las estructuras celulares 3D de las células migratorias se pierden inevitablemente si se imágen utilizando un sistema de campo amplio. Por el contrario, la microscopía de escaneo láser confocal (CLSM) captura imágenes de alta calidad seccionadas ópticamente que se pueden reconstruir y renderizar en 3D después de la adquisición utilizando software informático. Por lo tanto, CLSM es fácilmente aplicable a las estructuras celulares 3D complejas de imágenes, lo que permite el interrogatorio de los efectos de los inhibidores antimigrastres en las estructuras 3D y análisis en profundidad de los mecanismos de migración celular. Esto sin duda guiará el desarrollo futuro de fármacos migratorios. Aquí, se describe un flujo de trabajo combinado de generación de esferoides, tratamiento de fármacos, protocolo de tinción y caracterización mediante microscopía confocal de alta resolución.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Collagen I, rat tail, 100 mg</td>
			<td>Corning</td>
			<td>354236</td>
			<td>for glioma invasion assay; this is offered by many distributors/manufacturers and will need to be determined for both the type of assay intended and cell lines used. For glioma cancer cell lines Collagen rat tail type 1 ( e.g. Corning) is the preferred choice. Collagen should be stored at 4oC, in the dark, until required. It is not advisable to mix collagen from different batches as this may affect the consistency of the polymerized collagen.&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for microscopy imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM powder</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D5648</td>
			<td>needed at 5X concentration for collagen solution for glioma invasion assay;&#160; this may be purchased in powdered form, made up in double distilled water and, depending upon final composition of the growth medium, completed with any additives required. The complete 5X solution should be filtered through a syringe filter system (0.22 microns) before use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foetal calf serum</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F7524-500ML</td>
			<td>needed for cell culture of glioma cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slides</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for microscopy imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High glucose DMEM</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>41965062</td>
			<td>needed for cell culture of glioma cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inhibitor</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>various</td>
			<td>various - according to experimental design; inhibitors can be purchased from manufacturers such as Selleckchem and Tocris. These manufacturers offer detailed description of inhibitor characteristics, links to associated references and suggestion of working concentrations. As with all inhibitors, they may be potentially toxic and should be handled according to health and safety guidelines. Inhibitors are prepared as stock solutions as recommended by the manufacturer. As an example we used the migrastatic inhibitor MI-192 to demonstrate the use of such inhibitors. We have tested a range of migrastatic inhibitors in this way with comparable results.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mountant</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for microscopic imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH (1 M)</td>
			<td>various&#160;</td>
			<td>various</td>
			<td>NaOH can be either purchased at the required molarity or prepared from solid form. The prepared solution should be filter sterilized using a syringe filter system. One M NaOH is corrosive and care should be taken during solution preparation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde&#160;</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for fixing spheroids and cells; make up at 4%, caution health hazard, ensure that health and safety regulations are adhered to for collagen solution for invasion assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pastettes (graduated pipette, 3ml)</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for invasion assay, solution removal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS, sterile for tissue culture</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D1408-500ML&#160;&#160;</td>
			<td>needed for cell culture of glioma cell lines and washes for staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen/strep (antibiotics)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4333</td>
			<td>needed for cell culture of glioma cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary antibody, secondary antibody, DAPI, Phalloidin</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>there are many manufacturers for these reagents, for secondary labelled antibodies we recommend Alexa Fluor (Molecular Probes). Here we used for primary antibodies mouse anti-acetylated tubulin antibody (1/100, Abcam). For secondary antibodies we used 1/500 anti-mouse Alexa Fluor 488 conjugated antibody, Molecular Probes. For nuclear stain we used DAPI (many manufacturers) and the actin stain Phalloidin (many manufacturers) both used at recommended dilution of 1/500.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5761</td>
			<td>needed for collagen solution for glioma invasion assay at 5X concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyruvate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P5280</td>
			<td>needed for collagen solution for glioma invasion assay at 5X concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T4049</td>
			<td>for trypsinisation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra low attachment plates</td>
			<td>Sigma/Nunc</td>
			<td>CLS7007-24EA</td>
			<td>for glioma invasion assay; a low adherent plate is required, with 96-well plates preferred to allow for large-scale screening of compounds under investigation. There are several low adherence plates commercially available; it is advisable to test a variety of plates for optimum spheroid generation. In our experience Costar Ultra Low Cluster with lid, round bottom, works best for the generation of spheroids from glioma cancer cells in terms of 100% spheroid formation and reproducibility. These plates were also successfully used for the generation of glioma spheroids from patient-derived material, bladder and ovarian cancer cells in our laboratory. In addition, stem or progenitor neurospheres can be used in these plates to facilitate the generation of standardized neurosphere-spheroids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stripettes (serological pipettes, sterile, 5ml and 10 ml)</td>
			<td>various e.g. Costar</td>
			<td>CLS4488-50; CLS4487-50</td>
			<td>for tissue culture and collagen preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>various multichannel (50 - 250 uL) and single channel pipettes (10 uL, 50 uL, 200 uL 1 mL)</td>
			<td>various</td>
			<td>various</td>
			<td>for cell and spheroid handling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Widefield microscopy</td>
			<td>various&#160;</td>
			<td>various</td>
			<td>for observation of spheroid generation and spheroid imaging; here wide-field fluorescence images were captured using an EVOS FL cell imaging system (Thermo Fisher Scientific)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss LSM 880 CLSM equipped with a Plan Apochromat 63x 1.4 NA oil objective</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>quote from manufacturer</td>
			<td>Confocal images were captured using a Zeiss LSM 880 CLSM equipped with a Plan Apochromat 63x 1.4 NA oil objective. Diode 405nm, 458/488/514 nm argon multiline and HeNe 594nm lasers were used to excite Phalloidin 594, Alexa Fluor 488, and DAPI respectively. For each image a single representative optical section were captured, with all settings, both pre- and post-image capture, maintained for comparative purposes. All images were subsequently processed using the associated Zen imaging software and Adobe Photoshop.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of the effects of migrastatic inhibitors on 3d tumor spheroid invasion by high-resolution confocal microscopy

El descubrimiento y desarrollo de fármacos en la investigación del cáncer se basa cada vez más en pantallas de drogas en un formato 3D. Se están descubriendo nuevos inhibidores dirigidos al potencial migratorio e invasivo de las células cancerosas, y en consecuencia a la propagación metastásica de la enfermedad, y se consideran tratamientos complementarios en cánceres altamente invasivos como los gliomas. Por lo tanto, se requiere generar datos que permitan el análisis detallado de las células en un entorno 3D después de la adición de un medicamento. La metodología descrita aquí, combinando ensayos de invasión esferoide con captura de imágenes de alta resolución y análisis de datos mediante microscopía de escaneo láser confocal (CLSM), permitió la caracterización detallada de los efectos del potencial inhibidor antimigratorio MI-192 en células de glioma. Los esferoides se generaron a partir de líneas celulares para ensayos de invasión en placas de 96 pocillos de bajo adherente y luego se prepararon para el análisis de CLSM. El flujo de trabajo descrito se prefirió sobre otras técnicas de generación de esferoides de uso común debido a la facilidad y la reproducibilidad. Esto, combinado con la resolución de imagen mejorada alcanzada por microscopía confocal en comparación con los enfoques convencionales de campo ancho, permitió la identificación y el análisis de cambios morfológicos distintos en las células migratorias en un entorno 3D tratamiento con el fármaco migratorio MI-192.

La tecnología de esferoides tridimensionales está avanzando en la comprensión de las interacciones entre fármacos y tumores porque es más representativa del entorno específico del cáncer. La generación de esferoides se puede lograr de varias maneras; en este protocolo se utilizaron placas de baja adherencia de 96 pocillos. Después de probar varios productos de diferentes fabricantes, las placas utilizadas aquí fueron elegidas porque constantemente tuvieron el mejor desempeño en...

Watch this Scientific Journal Video about Characterization of the Effects of Migrastatic Inhibitors on 3D Tumor Spheroid Invasion by High-resolution Confocal Microscopy at JoVE.com

Characterization of the Effects of Migrastatic Inhibitors on 3D Tumor Spheroid Invasion by High-resolution Confocal Microscopy

Los efectos de los inhibidores migratorios en la migración de células cancerosas de glioma en ensayos de invasión tridimensionales (3D) utilizando un inhibidor de la histona deacetilasa (HDAC) se caracterizan por una microscopía confocal de alta resolución.

Caracterización de los efectos de los inhibidores migratorios en la invasión de esferoides de tumores 3D por microscopía confocal de alta resolución

Drug discovery and development in cancer research is increasingly being based on drug screens in a 3D format. Novel inhibitors targeting the migratory and ...

Este protocolo está demostrando que ahora podemos determinar el efecto de los inhibidores migratorios en detalle en los modelos de cáncer 3D. La principal ventaja es la facilidad y el enfoque todo en uno con el que se puede llevar a cabo esta técnica. Esta técnica permite la evaluación de fármacos migrastáticos en la investigación del cáncer en un entorno 3D, permitiendo la prueba de fármacos en un entorno más relevante para el tumor.Este método se puede aplicar a las pruebas de fármacos citotóxicos en el cáncer o, por ejemplo, para evaluar el efecto de la radiación en la proliferación del cáncer y la migración celular. Es útil practicar el paso de eliminación media y el reemplazo de colágeno con placas ordinarias de 96 pozos para tener confianza. Además, el entrenamiento en un microscopio confocal es esencial.La demostración visual de esta técnica es fundamental para que los investigadores entiendan el manejo delicado requerido de los esferoides y su uso en la microscopía confocal. En el primer día de experimentación, tenga el medio de cultivo estándar, en este caso, U251, listo para la línea celular adecuada. En una capucha de cultivo de tejido, añadir 0,5 mililitros de trippsina en el cultivo para tripsinar las células cancerosas.Contar las células cancerosas en un hemocitoómetro y diluir a una concentración de cinco veces 10 a las terceras células por mililitro. Mantenga las suspensiones celulares en tubos universales estériles claramente etiquetados. Resuspender las células por inversión suave para evitar el aglutinamiento celular.Utilice una pipeta para añadir 200 microlitros del cultivo celular a cada pozo en una placa de 96 pozos. Añadir 200 microlitros de 1X PBS a cada pozo vacío para evitar la evaporación. Incubar las células en una incubadora a 37 grados centígrados.Después de 24 horas, revise las células mediante microscopía de campo brillante. Las líneas celulares como las líneas celulares de cáncer de glioma forman esferoides en la parte inferior del pozo dentro de las 24 horas. Incubar los esferoides durante otras 48 horas para permitir la formación de una arquitectura celular 3D.En el tercer día, coloque el colágeno, el medio de cultivo 5X, el hidróxido de sodio de un molar y un tubo de 20 mililitros sobre hielo. Añadir con cuidado y lentamente 10,4 mililitros de colágeno frío en el tubo de cultivo refrigerado. Evita las burbujas.A continuación, agregue suavemente 1,52 mililitros de medio de cultivo 5X estéril en frío. Evita las burbujas. Justo antes de su uso, agregue suavemente 72 microlitros de hidróxido de sodio un molar estéril en frío y mantenga la solución en hielo.Mezclar suavemente pipeteando y evitando burbujas. La mezcla eficiente conduce a un cambio de color de rojo a rojo anaranjado en el medio. Deje la mezcla sobre hielo hasta su uso.A continuación, para quitar 190 microlitros de sobrenadantes de la placa de 96 pozos preparada en el primer día, utilice una pipeta en un ángulo hacia el lado del pozo. Tenga mucho cuidado de no molestar a los esferoides que se formaron en la parte inferior del pozo. Añadir suavemente 100 microlitros de la mezcla de colágeno a cada pozo, pipeteando por el lado del pozo.Evite las burbujas y cualquier alteración del esferoide. Mantenga cualquier mezcla de colágeno restante en el tubo de 20 mililitros a temperatura ambiente para evaluar la polimerización. Incubar la placa en la incubadora durante al menos 10 minutos para permitir que el colágeno se polimerice.Cuando el colágeno sobrante se vuelve semisólido y similar a una esponja, los esferoides están listos para ser tratados con inhibidor. Añadir los inhibidores a una concentración de 2X a cinco mililitros de medio de cultivo. Pipetear 100 microlitros del medio suavemente por el lado de cada pozo para evitar la alteración del esferoide.Observe e imagine cada esferoide mediante microscopía de campo brillante en momentos de hora cero, 24 horas, 48 horas y 72 horas para evaluar la actividad del fármaco. Luego, devuelva la placa a la incubadora. Ahora, coloque la placa en una capucha de cultivo de tejido, y reemplace suavemente el sobrenadante con 100 microlitros de 1X PBS.Tenga cuidado de no molestar el esferoide, y evite tocar el colágeno. Repita este paso de lavado tres veces más. Retire el lavado final en cada pozo y sustitúyalo con 100 microlitros de 4% de formaldehído en 1X PBS.Coloque la placa de 96 pozos en un banco de laboratorio, cubra con papel de aluminio y déjelo durante 24 horas a temperatura ambiente. Al día siguiente, retire cuidadosamente el formaldehído y sustitúyalo con 1X PBS. Repita este lavado tres veces más.A continuación, sustituya el lavado 1X PBS por 100 microlitros de solución Triton X-100 recién preparada. Incubar durante 30 minutos a temperatura ambiente. Mientras tanto, prepare la solución de bloqueo con 50 mililitros de 1X PBS y 05% leche desnatada en polvo en un tubo de 50 mililitros, y mezcle bien.Después de 30 minutos, retire el Triton X-100 y lávelo tres veces con 1X PBS. Añadir 100 microlitros de la solución de bloqueo a cada pozo e incubar durante 15 minutos. A continuación, diluir el anticuerpo acetilado IgG de ratón en el tampón de bloqueo en una proporción de uno a 100.Centrifugar la mezcla tampón de bloqueo de anticuerpos primario durante cinco minutos a 15, 682 veces g. Retire cuidadosamente la solución de bloqueo en cada pozo y agregue de 25 a 50 microlitros del sobrenadante tampón de bloqueo de anticuerpos del tubo. Incubar en la oscuridad a temperatura ambiente durante una hora.A continuación, retire la solución de anticuerpos de cada pozo y lave tres veces con 100 microlitros de 1X PBS. Diluir el anticuerpo secundario en el tampón de bloqueo a la concentración recomendada, además de cualquier mancha fluorescente adicional. Una vez más, centrifugar la solución secundaria de anticuerpos durante cinco minutos a 15, 682 veces g.Retire la solución de bloqueo de cada pozo y agregue de 25 a 50 microlitros del sobrenadante secundario de anticuerpos. Incubar en la oscuridad durante 1 hora y media a temperatura ambiente. Retire la solución secundaria de tinte de anticuerpos y lave tres veces con 1X PBS, 100 microlitros por pozo.Levante cuidadosamente los tapones individuales de colágeno por succión con una pipeta de plástico de 200 microlitros en el centro de un portaobjetos de vidrio. Agregue una gota de un montura adecuado para cubrir el enchufe de colágeno. Coloque un cubreobjetos en la parte superior de la muestra y guárdelo a temperatura ambiente en la oscuridad.La tecnología de esferoides tridimensionales está avanzando en la comprensión de las interacciones fármaco-tumor porque es más representativa del entorno específico del cáncer. En este estudio, se detectaron posibles efectos anti-o pro-migratorios. Esto es especialmente notable en KNS42 con aparentemente ninguna migración en el control o esferoides tratados.Se observó muerte celular en la concentración de inhibidores más alta de 10 micromolares. La fragmentación nuclear y las células migratorias eran evidentes en las células U251. Los esferoides celulares U251 tenían picos que se irradian lejos del esferoide original, con un aumento del redondeo celular en las células aparente con el aumento de la concentración de inhibidores.Se observaron microtúbulos colapsados y fragmentación nuclear en KNS42. Las protuberancias con forma de hoja con picos de una sola célula indican la migración de KNS42. Con la concentración más baja de inhibidores, este fenotipo se pronunció, pero se perdió con el aumento de la concentración de inhibidores.Es crucial dejar todos los reactivos sobre hielo hasta que estén listos. De lo contrario, el colágeno comienza a polimerizarse antes de que todo se haya añadido a los esferoides. Hay margen para cuantificar las imágenes generadas por la microscopía confocal para evaluar los efectos de, por ejemplo, fármacos migrastáticos en la morfología celular.Nos permitió, por primera vez, confirmar el efecto del inhibidor migratorio MI-192 en los niveles de acetilado de microtúbulos y explorarlo más a fondo en términos de migración celular. Se debe tener especial cuidado al manipular el formaldehído para la etapa de fijación. Se aplican las pautas habituales de salud y seguridad.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

los<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginal modelo de tumor de disco: visualización y cuantificación de la expresión génica y la invasividad tumoral Uso Genético Mosaicos

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Investigación

Investigación sobre el cáncer

Long-term High-Resolution Intravital Microscopy in the Lung with a Vacuum Stabilized Imaging Window

A largo plazo de alta resolución Microscopia intravital en el pulmón con una ventana de imagen vacío Estabilizado

Metastasis to secondary sites such as the lung, liver and bone is a traumatic event with a mortality rate of approximately 90% 1. Of these sites, the lung ...

Ex Vivo Imaging of Resident CD8 T Lymphocytes in Human Lung Tumor Slices Using Confocal Microscopy

Ex Vivo Imaging of Resident CD8 T Lymphocytes in Human Lung Tumor Slices Using Confocal Microscopy

Ex Vivo Proyección de imagen de los linfocitos de T CD8 residente en Tumor de pulmón humano rebanadas utilizando Microscopía Confocal

CD8 T cell are key players in the fight against cancer. In order for CD8 T cells to kill tumor cells they need to enter into the tumor, migrate within the ...

Characterization of Tumor Cells Using a Medical Wire for Capturing Circulating Tumor Cells: A 3D Approach Based on Immunofluorescence and DNA FISH

Caracterización de células del Tumor mediante un alambre de médico para la captura de circulación de las células del Tumor: un enfoque 3D basada en la inmunofluorescencia y DNA FISH

Circulating tumor cells (CTCs) are associated with poor survival in metastatic cancer. Their identification, phenotyping, and genotyping could lead to a ...

A Method to Define the Effects of Environmental Enrichment on Colon Microbiome Biodiversity in a Mouse Colon Tumor Model

Un método para definir los efectos del enriquecimiento ambiental sobre la biodiversidad de microbioma de Colon en un modelo de Tumor de Colon murino

Several recent studies have illustrated the beneficial effects of living in an enriched environment on improving human disease. In mice, environmental ...

A 3D Organotypic Melanoma Spheroid Skin Model

Un modelo de piel Organotypic Melanoma 3D esferoide

Malignant transformation of melanocytes, the pigment cells of human skin, causes formation of melanoma, a highly aggressive cancer with increased ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Análisis de imágenes de células vivas para estudio Glioblastoma cerebral Tumor células madre migración y la invasión

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Identification, Histological Characterization, and Dissection of Mouse Prostate Lobes for In Vitro 3D Spheroid Culture Models

Identificación, caracterización histológica y disección de ratón próstata lóbulos para modelos In Vitro esferoide 3D cultura

Genetically engineered mouse models (GEMMs) serve as effective pre-clinical models for investigating most types of human cancers, including prostate ...

Fully Human Tumor-based Matrix in Three-dimensional Spheroid Invasion Assay

Matriz basada en tumores completamente humana en ensayo de invasión de esferoide tridimensional

Two-dimensional cell culture-based assays are commonly used in in vitro cancer research. However, they lack several basic elements that form the tumor ...

A 3D Spheroid Model as a More Physiological System for Cancer-Associated Fibroblasts Differentiation and Invasion In Vitro Studies

Un modelo de esferoides 3D como un sistema más fisiológico para la diferenciación de fibroblastos asociados al cáncer y estudios de invasión in Vitro

Defining the ideal model for an in vitro study is essential, mainly if studying physiological processes such as differentiation of cells. In the tumor ...