Перепрограммирование в заданных условиях и долгосрочное размножение нормальных и опухолевых клеток из человеческих биопрепаратов

Разработчики

Ксюефенг Лью, Эва Кравчик, Сима Агарвал, Ричард Шлегель и др.

Описание технологии

Клетки, которые получены непосредственно из человеческих опухолей или здоровой ткани с большим трудом подвергаются размножению in vitro. Создание опухолевых клеточных линий осложняется малым уровнем успешных случаев (1−10%, в зависимости от особенностей и происхождения ткани, а также течения заболевания) и высокой неоднородностью первичных опухолей, которая не может быть во всей ее полноте воспроизведена в культуре. Тем не менее, доклинические модели in vitro являются необходимым инструментом как для изучения фундаментальной биологии рака, так и для поддержания трансляционных исследований, в том числе для создания лекарств и идентификации мишеней для препаратов.

Эта технология используется для перепрограммирования клеток в заданных условиях, которые включают совместное культивирования облученных фидерных клеток фибробластов мышей с нормальными и опухолевыми эпителиальными клетками человека в присутствии ингибитора киназы Rho (Y-27632). Для проведения метода требуется участие патологоанатома затем, чтобы дифференцировать здоровые ткани от опухолевых, а также применить основные навыки культивирования тканей. Протокол может быть использован с клетками, полученными из образцов как свежих, так и криоконсервированных тканей. За 7 дней может быть получено приблизительно 1 миллион клеток, при этом методология может непосредственно применяться и в диагностической, и в прогностической медицине. Эпителиальные клетки могут размножаться in vitro в течение неопределенного времени, сохраняя способность переходить в полностью дифференцированное состояние при помещении в условия, имитирующие естественную среду их существования.

Практическое применение

Технология применима для создания первичных культур эпителиальных клеток in vitro из здоровой ткани и образцов раковых опухолей человека. Перепрограммированные клетки могут использоваться в различных областях, включая регенеративную медицину, тестирование чувствительности к лекарственным препаратам, профилирование экспрессии генов и исследования с участием ксенотрансплантатов. Технология перспективна для создания ксенотрансплантатов, полученных из тканей пациента и культур органоидов. Кроме того, она имеет большие потенциальные возможности как метод, который может использоваться в качестве дополнительной платформы для фундаментальных, трансляционных и клинических исследований.

Лаборатории

• Department of Pathology, Georgetown University Medical Center, Washington (USA)
• Center for Cell Reprogramming, Georgetown University Medical Center Washington (USA)
• Department of Oncology, Georgetown University Medical Center, Washington (USA)

Ссылки

Публикации

• Liu, X. et al. «Conditional reprogramming and long-term expansion of normal and tumor cells from human biospecimens." 12 Nature Protocols (2017): 439–451.
• Liu, X. et al. «ROCK inhibitor and feeder cells induce the conditional reprogramming of epithelial cells." 180 Am. J. Pathol. (2012): 599–607.
• Fulcher, M.L. & Randell, S.H. «Human nasal and tracheo-bronchial respiratory cell culture." 945 Methods Mol. Biol. (2013): 109–121.