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

Buněčná linie MCF-7, vytvořená v roce 1973 z buněk lidského adenokarcinomu prsu, stojí v popředí výzkumu rakoviny prsu a představuje důležitý model pro odhalení složité biologie rakoviny prsu s pozitivními estrogenovými a progesteronovými receptory. Tyto buňky slouží jako mikrokosmos lidského karcinomu prsu a vykazují vlastnosti, které jsou klíčové pro studium hormonálně závislého i nezávislého růstu nádoru. Výzkumníci využívají buňky MCF-7 ke zkoumání složitého tance hormonů, jako je estrogen a tamoxifen, při regulaci proliferace nádorových buněk a pronikají do molekulárních složitostí od tvorby sféroidů až po klinickou progresi rakoviny prsu

Ve studiích metastazujícího karcinomu prsu mají buňky MCF-7 klíčovou roli a jsou využívány v nejmodernějších přístupech, jako je vkládání do mikrotkanin ve scaffoldech nebo volných hydrogelů, které napodobují přirozené prostředí nádoru. To pomáhá při zkoumání metastatického onemocnění, zejména u žen po menopauze, a rozdílných účinků na levý a pravý prs. Jádrem tohoto výzkumu jsou farmakogenetické a farmakoepigenetické úvahy, přičemž buňky MCF-7 vrhají světlo na 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 ve zvířecích modelech, které věrně kopírují lidské nádorové buňky prsu. Dalším zkoumaným aspektem je úloha mezenchymálních kmenových buněk při modulaci chování těchto nádorových buněk. Pochopení interakce mezi estrogenem, androgenem a růstem buněk karcinomu prsu prostřednictvím MCF-7 navíc poskytuje neocenitelné poznatky, které podporují neustálé hledání poznatků ve stále se rozvíjející oblasti výzkumu rakoviny.

Buněčná linie MCF-7: Původ a obecné informace

Před prací s buněčnou linií MCF-7 je nezbytné pochopit, morfologii, velikost buněk a další obecné charakteristiky.

Název "MCF-7" je zkratkou pro Michigan Cancer Foundation - 7. Byla založena Dr. Soulem v Michigan Cancer Foundation v Detroitu ve státě Michigan. Tato buněčná linie byla izolována v roce 1970 z pleurálního výpotku 69leté bělošky s metastazujícím adenokarcinomem prsu. MCF-7 je luminální A podtyp karcinomu prsu, který exprimuje estrogenové, progesteronové a glukokortikoidní receptory [1, 2].

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

• Morfologie buněk MCF-7:Morfologie podobná epitelu; buňky rostou jako monovrstvy se silnými buněčnými adhezemi; vzhled připomínající dlažební kostku
  
• Velikost buněk: Pohybuje se mezi 19,9 μm a 33,9 μm
• Genom a ploidie: Modální počet chromozomů: 82; rozsah ploidie: 66 až 87
• Varianty buněčné linie MCF-7: Existuje více variant KO, které vykazují odlišné genetické profily a genové exprese ve srovnání s původními buňkami MCF-7 [4]

Informace o buněčné kultuře buněk MCF-7

MCF-7 je široce rozšířená buněčná linie kultivovaná v laboratořích pro výzkum rakoviny prsu. Před kultivací těchto buněk vám může vyvstat mnoho otázek, například jaká je doba zdvojení buněk MCF-7? Jsou buňky MCF-7 adherentní? A jaké je kultivační médium pro buňky MCF-7? V této části se budeme zabývat následujícími klíčovými body:

MCF-7: Výhody a omezení

Všechny nádorové buněčné linie mají určité výhody a nevýhody. Jaké jsou tedy výhody buněk MCF-7, které je činí atraktivními pro použití ve výzkumu? A jaká jsou omezení buněčné linie MCF-7?

Výhody

Buněčná linie MCF-7 má mnoho výhod. Zde je několik z nich:

• Dobře charakterizované: Buněčná linie MCF-7 je dobře charakterizovaná, a proto se často používá v laboratořích pro výzkum rakoviny
• Citlivost na estrogen: MCF-7 jsou buňky karcinomu prsu reagující na estrogen. Jejich růst a proliferace závisí na estrogenu a exprimují vyšší hladiny mRNA estrogenového receptoru alfa (ERα) než ERβ. Díky tomu jsou buňky MCF-7 velmi užitečné pro studium úlohy signalizace estrogenových receptorů v biologii rakoviny prsu.
• Hormonálně závislé: Buňky MCF-7 jsou reprezentativním modelem hormonálně závislého karcinomu prsu s pozitivními receptory.

Omezení

Omezení, která se běžně přisuzují buňkám MCF-7, jsou následující:

• Pomalá rychlost růstu: V porovnání s jinými buněčnými liniemi karcinomu prsu rostou buňky MCF-7 pomalu. Proto se tyto buňky pro provádění různých experimentů s buněčnými kulturami vysévají při relativně vysoké hustotě buněk.

Buňky MCF-7: Vliv na výzkum rakoviny prsu: multidisciplinární výzkum a jeho důsledky pro rakovinu prsu

Charakterizace rakoviny prsu pomocí buněk MCF-7

Buňky MCF-7 jsou základním kamenem ve výzkumu rakoviny prsu a pocházejí z tkáně lidského adenokarcinomu prsu z roku 1973. Tyto buňky jsou zvláště významné při studiu karcinomu prsu s pozitivními estrogenovými receptory díky expresi estrogenových receptorů. Umožňují vědcům zkoumat nuance růstu závislého na estrogenu a účinnost hormonální léčby, jako je tamoxifen, a dále objasňovat mechanismy účinku a rezistence vůči této léčbě

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 nádorových buněk v rámci 2D kultur a trojrozměrných mikrotkání ve scaffoldech, které věrně odrážejí nádorové mikroprostředí in vivo

Boj proti rezistenci na léky u rakoviny prsu

Buňky MCF-7 významně přispěly k pochopení a překonání lékové rezistence při léčbě rakoviny prsu. Navozením rezistence působením vysokých dávek chemoterapeutik mohou vědci zkoumat mechanismy, které vedou k relapsu rakoviny a snížení míry přežití pacientů. Důkladné studie zahrnující buňky MCF-7 odhalily roli dlouhé nekódující RNA HOTAIR v rezistenci vůči lékům, což představuje potenciální cíl pro terapeutický zásah

Průběžný vývoj chemoterapeutických léčiv se rovněž opírá o buňky MCF-7 při screeningu protinádorového potenciálu různých látek, včetně přírodních produktů, syntetických sloučenin a nanočástic. Tyto snahy jsou nezbytné pro vytvoření účinnějších léčebných postupů proti rakovině prsu, které si poradí s kmeny rakovinných buněk rezistentních vůči lékům

Pokrok ve vývoji léčebných postupů a klinických aplikací

Poznatky získané z výzkumu využívajícího buňky MCF-7 se rozšiřují na vývoj léčebných postupů pro rakovinu prsu. Buňky MCF-7 slouží jako důležitý nástroj pro předklinické testování a používají se pro screening sloučenin, stanovení cytotoxicity a hodnocení indukce apoptózy. Tento výzkum má hluboké důsledky pro budoucí klinické aplikace, kdy poznatky ze studií využívajících buňky MCF-7 budou i nadále sloužit jako podklad pro inovativní strategie zlepšující péči o pacienty a výsledky léčby

MCF-7: Publikace

O buňkách MCF-7 existuje nepřeberné množství publikací. V této části se budeme zabývat pouze některými významnými příklady:

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

Tento článek publikoval Zhixiang Li a jeho kolegové v časopise Experimental and Therapeutic Medicine v roce 2019. Studie navrhla, že knockdown dlouhé nekódující RNA HOTAIR eliminuje rezistenci k doxorubicinu u buněk karcinomu prsu MCF-7 regulací dráhy PI3K/AKT/mTOR.

Guajadial zvrátí rezistenci na více léků inhibicí exprese ABC transportéru a potlačením dráhy PI3K/Akt u buněk karcinomu prsu rezistentních na léky

Tato publikace v časopise Chemico-Biological Interactions použila ke studiu účinku sloučeniny Guajadial na lékovou rezistenci mateřské a lékově rezistentní buňky MCF-7. Tato sloučenina inhibuje expresi ABC transportéru a snižuje regulaci dráhy PI3K/AKT, čímž zvrátí rezistenci na více léků.

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

Tento publikovaný článek popisuje synergické interakce kanabidiolu a pěti chemoterapeutických léčiv v buňkách MCF-7. Studie navrhuje synergickou adjuvantní terapii založenou na kanabidiolu pro léčbu rakoviny prsu.

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

Tento článek publikovaný v časopise The EuroBiotech Journal použil buňky MCF-7 k hodnocení protinádorového účinku fenolových sloučenin přítomných v některých tuniských léčivých rostlinách.

Nové biogenní nanočástice stříbra zprostředkované listy Allium cepa pro antimikrobiální, antioxidační a protinádorové účinky na buněčnou linii MCF-7

Studie navrhla zelené nanočástice s extraktem z listů Allium cepa jako kandidáta na léčivo. Tyto nanočástice vykazují protirakovinnou a antioxidační aktivitu u buněk MCF-7.

Zdroje buněk MCF-7: Protokoly, videa a další zdroje

MCF-7 je často kultivovaná buněčná linie rakoviny prsu. Existuje několik dostupných zdrojů o této buněčné linii, které vysvětlují její manipulaci, kultivaci a transfekční protokoly.

Protokoly kultivace buněk

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

• Dělení buněk: Tento dokument vám pomůže seznámit se s postupem pasážování a rozmrazování buněk MCF-7.
• Buňky MCF-7: Tento článek poskytne veškeré základní i pokročilé znalosti o buňkách MCF-7. Obsahuje také protokol kultivace buněk MCF-7.

Protokoly transfekce

Zde jsou uvedeny některé zdroje obsahující metody transfekce pro buněčnou linii MCF-7.

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

Videa týkající se buněčné linie MCF-7

Existuje mnoho zdrojů videí týkajících se buněk MCF-7. Zde si povíme o některých, které se týkají transfekce a kultivace MCF-7.

• Transfekce buněk MCF-7: Toto video ukazuje protokol transfekce buněk MCF-7.
• Pasážování buněk: Toto video vysvětluje základní protokol používaný při kultivaci buněčných linií.
• Zmrazení adherentních buněk: Toto video obsahuje informace o zmrazování adherentních buněčných linií.

Očekáváme, že vás tento článek dobře navedl k manipulaci, subkultivaci a údržbě 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.

Odkazy

1. Moon, H.-r., et al., "Subtype-specific characterization of breast cancer invasion using a microfluidic tumor platform" PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M., a další, "Interakce 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 MCF-7 pro karcinom prsu: 40 let zkušeností ve výzkumu" Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich a N.E. Davidson, "MCF-7 cells-changing the course of breast cancer research and care for 45 years." (Buňky MCF-7 - 45 let mění směr výzkumu a péče o rakovinu prsu) JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z., a další, "Knockdown lncRNA-HOTAIR downreguluje rezistenci buněk karcinomu prsu vůči doxorubicinu prostřednictvím signální dráhy PI3K/AKT/mTOR" Experimentální a terapeutická medicína, 2019, 18(1)
6. Li, Y., et al. "Guajadial zvrátí multirezistenci inhibicí exprese ABC transportéru a potlačením dráhy PI3K/Akt u lékově rezistentních buněk karcinomu prsu" Chemicko-biologické interakce, 2019, 305
7. Ruenraroengsak, P., et al., "Frizzled-7-targeted delivery of zinc oxide nanoparticles to drug-resistant breast cancer cells" Nanoscale, 2019, 11(27)
8. Shrihastini, V., a další, "Plant derived bioactive compounds, their anti-cancer effects and in silico approaches as an alternative target treatment strategy for breast cancer: An updated overview." Cancers, 2021, 13(24)
9. Erdogan, O., et al., "Green synthesis of silver nanoparticles via Cynara scolymus leaf extracts: The characterization, anticancer potential with photodynamic therapy in MCF7 cells." (Charakterizace, protinádorový potenciál s fotodynamickou terapií u buněk MCF7) PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A.M. a F. Martel, "Targeting glucose transporters for breast cancer therapy: Vliv přírodních a syntetických sloučenin." (The effect of natural and synthetic compounds Cancers, 2020, 12(1)