Vydáno: 2023 | Poslední revize: květen 2026

Buněčná linie MCF-7: Základní kámen ve výzkumu rakoviny prsu a testování léčiv

Buněčná linie MCF-7, založená v roce 1973 z buněk lidského adenokarcinomu prsu, stojí v čele výzkumu rakoviny prsu a poskytuje klíčový model pro odhalení složité biologie rakoviny prsu s pozitivními receptory pro estrogen a progesteron. Tyto buňky slouží jako mikrokosmos lidského karcinomu prsu a vykazují vlastnosti zásadní pro studium jak hormonálně závislého, tak nezávislého růstu nádoru. Výzkumníci využívají buňky MCF-7 k prozkoumání složitého působení hormonů, jako jsou estrogen a tamoxifen, při regulaci proliferace rakovinných buněk, přičemž se zabývají molekulárními detaily od tvorby sféroidů až po klinický průběh rakoviny prsu.

Ve studiích metastatického karcinomu prsu hrají buňky MCF-7 klíčovou roli; využívají se v nejmodernějších přístupech, jako je jejich zapuštění do mikrotkání v nosných strukturách nebo volných hydrogelech, které napodobují přirozené prostředí nádoru. To pomáhá při podrobném zkoumání metastatického onemocnění, zejména u žen po menopauze, a rozdílných účinků na levé a pravé prso. Jádrem tohoto výzkumu jsou farmakogenetické a farmakoepigenetické aspekty, přičemž buňky MCF-7 objasňují charakteristiky onemocnění specifické pro jednotlivá stadia a reakce na léčbu in vivo.

Buňky MCF-7 také slouží jako základ v onkologických studiích pro testování inovativních terapií, jako je vysokonapěťová elektrochemoterapie, a v zvířecích modelech, které věrně napodobují lidské prsní nádorové buňky. Dalším zkoumaným aspektem je role mezenchymálních kmenových buněk při modulaci chování těchto nádorových buněk. Kromě toho poskytuje porozumění interakci mezi estrogenem, androgenem a růstem buněk rakoviny prsu prostřednictvím buněčné linie MCF-7 neocenitelné poznatky, které pohánějí neustálé hledání nových poznatků v neustále se vyvíjející oblasti výzkumu rakoviny.

Buněčná linie MCF-7: Původ a obecné informace

Před zahájením práce s buněčnou linií MCF-7 je nezbytné porozumět její morfologii, velikosti buněk a dalším obecným charakteristikám.

Název „MCF-7“ je zkratkou pro Michigan Cancer Foundation – 7. Tuto buněčnou linii založil Dr. Soule v Michigan Cancer Foundation v Detroitu ve státě Michigan. Tato buněčná linie byla izolována v roce 1970 z pleurálního výpotku 69leté ženy kavkazského původu s metastatickým adenokarcinomem prsu. MCF-7 je podtyp rakoviny prsu typu Luminal A, který exprimuje receptory pro estrogen, progesteron a glukokortikoidy [1, 2]. 

Buňky MCF-7 jsou hormonálně závislé buňky karcinomu prsu. Tyto buňky mléčné žlázy mají nízký metastatický potenciál a jsou méně agresivní ve srovnání s hormonálně nezávislými buňkami MDA-MB-231 [3].

• Morfologie buněk MCF-7: epiteliální morfologie; buňky rostou jako monovrstvy se silnými mezibuněčnými adhezemi; vzhled připomínající dlážděnou dlažbu
  
• Velikost buněk: v rozmezí 19,9 μm až 33,9 μm
• Genom a ploidi: Modální počet chromozomů: 82; Rozsah ploidie: 66 až 87
• Varianty buněčné linie MCF-7: Existuje několik KO variant, které vykazují odlišné genetické profily a genovou expresi ve srovnání s původními buňkami MCF-7 [4]

Informace o buněčné kultuře buněk MCF-7

MCF-7 je buněčná linie široce používaná v laboratořích zabývajících se výzkumem rakoviny prsu. Před zahájením kultivace těchto buněk vám může v hlavě vyvstat řada otázek, například: Jaká je doba zdvojnásobení buněk MCF-7? Jsou buňky MCF-7 adhezivní? A jaké je kultivační médium pro buňky MCF-7? V této části se budeme zabývat následujícími klíčovými body:

Aspekt

Popis

Doba zdvojnásobení

Průměrná doba zdvojnásobení buněk MCF-7 je 24 hodin

Adhezivní nebo v suspenzi

Buňky MCF-7 jsou adhezivní buňky, které rostou jako monovrstvy a tvoří buněčné agregáty

Hustota výsevu

Pomalu rostoucí buňky MCF-7 se vysévají v hustotě 3 × 10⁴ buněk/cm². Po odstranění média se adhezivní buňky MCF-7 promyjí 1× PBS. Buňky se uvolní pomocí pasážovacího roztoku Accutase. Přidá se kultivační médium a buňky se odstředí. Pelety buněk se resuspendují a přenesou do nových lahví s čerstvým růstovým médiem

Růstové médium

Pro kultivaci buněk MCF-7 se používá Eagleovo minimální esenciální médium (EMEM) doplněné 10 % FBS a 2,5 mM L-glutaminu. Médium se obnovuje 2 až 3krát týdně

Podmínky kultivace

Buňky MCF-7 se pěstují ve zvlhčeném inkubátoru při teplotě 37 °C s 5 % CO₂

Skladování

Buňky se skladují v plynné fázi kapalného dusíku (-195 °C) za účelem zachování životaschopnosti buněk

Proces zmrazování a médium

Pro zmrazení buněk MCF-7 se upřednostňuje metoda pomalého zmrazování, při které se teplota postupně snižuje o 1 °C, aby se zachovala životaschopnost buněk. Jako zmrazovací médium pro buňky MCF-7 se používá CM-1 nebo CM-ACF

Proces rozmrazování

Zmrazené buňky MCF-7 se rychle promíchávají v předehřáté vodní lázni (37 °C) po dobu 40–60 sekund. V lahvičce se ponechá malá hrudka ledu, aby se udržela chladná. Buňky lze přímo kultivovat v baňce s čerstvým růstovým médiem nebo je odstředit, aby se odstranilo zmrazovací médium. Výsledný buněčný pelet se opatrně resuspenduje v čerstvém médiu a rozdělí se do baněk pro růst

Úroveň biologické bezpečnosti

Při manipulaci s trojnásobně pozitivními buňkami MCF-7 se používá úroveň biologické bezpečnosti 1

Vydáno: 2023 | Poslední revize: květen 2026

Buňky MCF-7: Výhody a omezení

Všechny rakovinné buněčné linie mají své klady i zápory. Jaké jsou tedy výhody buněk MCF-7, díky kterým jsou atraktivní pro výzkumné účely? A jaká jsou omezení buněčné linie MCF-7?

Výhody

S buněčnou linií MCF-7 je spojeno mnoho výhod. Zde je několik nejdůležitějších:

• Dobře charakterizovaná: Buněčná linie MCF-7 je dobře charakterizovaná, což z ní činí častou volbu v laboratořích zabývajících se výzkumem rakoviny.
• Reagují na estrogen: Buňky MCF-7 jsou buňky rakoviny prsu reagující na estrogen. Jejich růst a proliferace závisí na estrogenu a vykazují vyšší hladiny mRNA estrogenového receptoru alfa (ERα) ve srovnání s ERβ. Díky tomu jsou buňky MCF-7 velmi užitečné pro studium role signalizace estrogenových receptorů v biologii rakoviny prsu.
• Hormonálně závislé: Buňky MCF-7 jsou reprezentativními modely receptor-pozitivního, hormonálně závislého karcinomu prsu.

Omezení

Mezi omezení běžně připisovaná buňkám MCF-7 patří:

• Pomalá rychlost růstu: Ve srovnání s jinými buněčnými liniemi rakoviny prsu rostou buňky MCF-7 pomalu. Proto se tyto buňky vysévají v relativně vysokých buněčných hustotách, aby bylo možné provádět různé experimenty s buněčnými kulturami.

Buňky MCF-7: Multidisciplinární výzkum a implikace pro rakovinu prsu

Charakterizace karcinomu prsu pomocí buněk MCF-7

Buňky MCF-7, které pocházejí z tkáně lidského adenokarcinomu prsu a byly izolovány v roce 1973, představují základní kámen ve výzkumu rakoviny prsu. Tyto buňky mají zvláštní význam při studiu rakoviny prsu s pozitivními estrogenovými receptory díky expresi těchto receptorů. Umožňují vědcům zkoumat nuance růstu závislého na estrogenu a účinnost hormonálních terapií, jako je tamoxifen, a dále objasňovat mechanismy účinku a rezistenci vůči těmto léčbám.

Kromě studií souvisejících s hormony jsou buňky MCF-7 klíčové pro zkoumání rakoviny prsu na molekulární úrovni. Jejich využití sahá od analýzy molekulárního profilu nádorů až po studium proliferace a progrese rakovinných buněk v 2D kulturách a trojrozměrných mikrotkáních v nosných strukturách, které věrně odrážejí mikroprostředí nádoru in vivo.

Boj proti lékové rezistenci u rakoviny prsu

Buňky MCF-7 významně přispěly k pochopení a překonání lékové rezistence při léčbě rakoviny prsu. Indukcí rezistence vystavením vysokým dávkám chemoterapeutických léků mohou výzkumníci zkoumat mechanismy, které vedou k relapsu rakoviny a ke snížení míry přežití pacientů. Podrobné studie s využitím buněk MCF-7 odhalily roli dlouhé nekódující RNA HOTAIR v lékové rezistenci, čímž poskytly potenciální cíl pro terapeutický zásah.

Neustálý vývoj chemoterapeutických léků se rovněž opírá o buňky MCF-7, které slouží k testování protinádorového potenciálu různých látek, včetně přírodních produktů, syntetických sloučenin a nanočástic. Tyto snahy jsou nezbytné pro vytvoření účinnějších způsobů léčby rakoviny prsu, které dokážou čelit kmenům rakovinných buněk rezistentním vůči lékům.

Pokroky ve vývoji léčby a klinických aplikacích

Poznatky získané z výzkumu využívajícího buňky MCF-7 se promítají do vývoje léčby rakoviny prsu. Buňky MCF-7, které slouží jako klíčový nástroj pro předklinické testování, se používají ke screeningu sloučenin, stanovení cytotoxicity a hodnocení indukce apoptózy. Tento výzkum má dalekosáhlé důsledky pro budoucí klinické aplikace, kde poznatky ze studií využívajících buňky MCF-7 budou i nadále sloužit jako podklad pro inovativní strategie zaměřené na zlepšení péče o pacienty a výsledků léčby.

Buňky MCF-7: Publikace

O buňkách MCF-7 existuje velké množství publikací. Tato část se bude zabývat pouze některými významnými příklady:

Potlačení lncRNA-HOTAIR snižuje rezistenci buněk rakoviny prsu vůči doxorubicinu prostřednictvím signální dráhy PI3K/AKT/mTOR

Tento článek byl publikován v časopise Experimental and Therapeutic Medicine v roce 2019 autory Zhixiang Li a kolegy. Studie navrhla, že potlačení dlouhé nekódující RNA HOTAIR eliminuje rezistenci buněk rakoviny prsu MCF-7 vůči doxorubicinu regulací signální dráhy PI3K/AKT/mTOR.

Guajadial zvrátí multirezistenci inhibicí exprese ABC transportérů a potlačením signální dráhy PI3K/Akt v buňkách rakoviny prsu rezistentních na léčiva

Tato publikace v časopise „Chemico-Biological Interactions“ využila mateřské a na léky rezistentní buňky MCF-7 ke studiu účinku sloučeniny guajadialu na lékovou rezistenci. Tato sloučenina inhibuje expresi ABC transportérů a potlačuje signální dráhu PI3K/AKT, čímž zvrátí multirezistenci.

Synergické interakce kanabidiolu s chemoterapeutickými léky v buňkách MCF7: Způsob interakce a proteomická analýza mechanismů

Tento publikovaný článek popisuje synergickou interakci kanabidiolu a pěti chemoterapeutických léků v buňkách MCF-7. Studie navrhuje synergické adjuvantní terapie na bázi kanabidiolu pro léčbu rakoviny prsu.

Fenolické složení některých tuniských léčivých rostlin spojené s antiproliferačním účinkem na lidské buňky rakoviny prsu MCF-7

Tento článek publikovaný v časopise The EuroBiotech Journal využil buňky MCF-7 k vyhodnocení protinádorového účinku fenolických sloučenin přítomných v některých tuniských léčivých rostlinách.

Nové biogenní nanočástice stříbra z listů Allium cepa s antimikrobiálními, antioxidačními a protinádorovými účinky na buněčnou linii MCF-7

Studie navrhla zelené nanočástice obohacené extraktem z listů Allium cepa jako kandidáta na léčivo. Tyto nanočástice vykazují protinádorovou a antioxidační aktivitu v buňkách MCF-7.

Zdroje k buňkám MCF-7: protokoly, videa a další

MCF-7 je často kultivovaná buněčná linie rakoviny prsu. K dispozici je několik zdrojů týkajících se této buněčné linie, které vysvětlují postupy při manipulaci, kultivaci a transfekci.

Protokoly pro kultivaci buněk

Níže jsou uvedeny některé zdroje obsahující informace o kultivaci buněk MCF-7.

• Rozdělení buněk: Tento dokument vám pomůže seznámit se s procesem pasážování a rozmrazování buněk MCF-7.
• Buňky MCF-7: Tento článek poskytuje veškeré základní i pokročilé znalosti o buňkách MCF-7. Obsahuje také protokol pro kultivaci buněk MCF-7.

Protokoly transfekce

Zde uvádíme několik zdrojů obsahujících metody transfekce pro buněčnou linii MCF-7.

• Transfekce plazmidové DNA do buněk MCF-7: Tento odkaz na webovou stránku vám poskytne podrobný protokol transfekce pro buňky MCF-7.
• Transfekce buněk MCF-7: Tento odkaz obsahuje optimalizované protokoly transfekce týkající se buněčné linie MCF-7, které sdílí vědci z celého světa.

Videa týkající se buněčné linie MCF-7

Existuje mnoho videozáznamů o buňkách MCF-7. Zde se budeme zabývat některými z nich, které se týkají transfekce a kultivace buněk MCF-7.

• Transfekce buněk MCF-7: Toto video ukazuje protokol transfekce buněk MCF-7.
• Pasážování buněk: Toto video vysvětluje základní postup při kultivaci buněčných linií.
• Zmrazování adhezivních buněk: Toto video obsahuje informace týkající se zmrazování adhezivních buněčných linií.

Doufáme, že vám tento článek poskytl užitečné informace o manipulaci, subkultivaci a udržování buněk MCF-7. Kromě toho vám může pomoci seznámit se s výhodami a výzkumnými aplikacemi této buněčné linie. Pokud plánujete pracovat s buňkami MCF-7, objednejte si je u nás.

Literatura

1. Moon, H.-r., et al., „Charakterizace invaze rakoviny prsu podle podtypu pomocí mikrofluidní nádorové platformy.“ PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M. a kol., „Vzájemné působení jaderných receptorů (ER, PR a GR) a jejich steroidních hormonů v buňkách MCF-7.“ Mol Cell Biochem, 2016, 422(1–2)
3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean a M. Raica, „Příběh buněčné linie rakoviny prsu MCF-7: 40 let zkušeností ve výzkumu.“ Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich a N.E. Davidson, „Buňky MCF-7 – měnící směr výzkumu a péče o rakovinu prsu již 45 let.“ JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z. a kol., „Knockdown lncRNA‑HOTAIR snižuje lékovou rezistenci buněk rakoviny prsu vůči doxorubicinu prostřednictvím signální dráhy PI3K/AKT/mTOR.“ Experimental and therapeutic medicine, 2019, 18(1)
6. Li, Y., et al., „Guajadial zvrátí multirezistenci inhibicí exprese ABC transportérů a potlačením signální dráhy PI3K/Akt v lécembezodporných buňkách karcinomu prsu.“ Chemico-Biological Interactions, 2019, 305
7. Ruenraroengsak, P., a kol., „Cílené dodávání nanočástic oxidu zinečnatého do buněk rakoviny prsu rezistentních na léčiva pomocí Frizzled-7.“ Nanoscale, 2019, 11(27)
8. Shrihastini, V., a kol., „Bioaktivní sloučeniny rostlinného původu, jejich protinádorové účinky a in silico přístupy jako alternativní strategie cílené léčby rakoviny prsu: aktualizovaný přehled.“ Cancers, 2021, 13(24)
9. Erdogan, O. a kol., „Ekologická syntéza nanočástic stříbra pomocí extraktů z listů Cynara scolymus: Charakterizace, protinádorový potenciál v kombinaci s fotodynamickou terapií v buňkách MCF7.“ PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A.M. a F. Martel, „Zaměření na glukózové transportéry v terapii rakoviny prsu: Účinek přírodních a syntetických sloučenin.“ Cancers, 2020, 12(1)