SW-620-Zellen – Einfluss auf die Forschung und experimentelle Arbeit im Bereich des Dickdarmkrebses
SW-620-Zellen bilden die menschliche Darmkrebs-Zelllinie des Dukes-Stadiums C. Sie besitzen ein hohes tumorogenes und metastatisches Potenzial. Daher werden sie häufig in Krebs- und toxikologischen Studien eingesetzt. Dieser Artikel befasst sich mit den grundlegenden Aspekten der Darmkrebs-Zelllinie SW-620.
- Wachstumsmedium
- Für das optimale Wachstum von SW-620-Zellen wird DMEM-Medium verwendet, das mit 10 % fötalem Rinderserum, 4,5 g/l Glukose, 4 mM L-Glutamin, 1,5 g/l NaHCO₃ und 1,0 mM Natriumpyruvat ergänzt ist. Das Medium sollte zweimal pro Woche erneuert werden.
- Verdopplungszeit
- Die Verdopplungszeit der SW-620-Zellen liegt zwischen 20 und 26 Stunden.
- Wachstumsart
- Die SW-620-Zelllinie ist adhärent. Die Zellen bilden Monoschichten auf der Oberfläche des Kulturgefäßes.
- Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
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Herkunft und allgemeine Merkmale der SW-620-Zellen
Herkunft und allgemeine Eigenschaften sind die wichtigsten Informationen über eine Zelllinie. Vorabkenntnisse darüber sind für Forscher unerlässlich, die erwägen, diese in ihre Forschungsstudie einzubeziehen. In diesem Abschnitt des Artikels werden die wichtigsten Merkmale und die Herkunft der SW-620-Zelllinie erläutert. Im Wesentlichen erfahren Sie: Was ist die SW-620-Zelllinie? Was sind die Merkmale der SW-620-Zelllinie? Woher stammt die SW-620-Zelllinie? Wie groß sind die SW-640-Zellen? Und worin besteht der Unterschied zwischen SW-620 und SW-480?
- SW-620, eine kolorektale Karzinom-Zelllinie, stammt aus einer mediatisierten Lymphknotenläsion eines 51-jährigen kaukasischen Mannes mit Kolonadenokarzinom [1]. Diese Zelllinie wurde von A. Leibovitz und Kollegen hinterlegt.
- SW-620-Zellen weisen eine epitheliale Morphologie auf. Sie bestehen aus kleinen, runden und bipolaren Zellen, die Mikrovilli ähneln.
- Die Zellgröße von SW-620 beträgt 14,4 ± 0,3 μm im Durchmesser.
- Diese Kolonkarzinomzellen weisen einen hyperdiploiden Karyotyp auf. Die modale Chromosomenzahl für SW-620-Zellen beträgt 50, wobei sie zwischen 45 und 53 variieren kann.
SW-480 vs. SW-620
SW-480 und SW-620 sind Darmkrebs-Zelllinien. SW-480 wurde aus einem Primärtumor gewonnen, während SW-620 aus einem metastasierten Lymphknoten etabliert wurde. Zudem unterscheiden sich die aus diesen Zelllinien entwickelten Xenotransplantate voneinander. SW-620-Xenotransplantate bilden Tumorzellschichten, während SW-480-Xenotransplantate drüsenartige Strukturen bilden [2]. Beide Zelllinien weisen identische Mutationsprofile auf.
SW-620-Zellen: Informationen zur Zellkultur
Das Verständnis der grundlegenden Konzepte der Zellkultur einer Zelllinie ist unerlässlich, da es zu einer sachgemäßen Handhabung und Pflege führt. In diesem Abschnitt werden einige wichtige Punkte zur Kultivierung von SW-620 aufgeführt, die Ihnen helfen können, Folgendes zu verstehen: Was ist das SW-620-Medium? Wie lang ist die Verdopplungszeit von SW-620? Wie kultiviert man SW-620-Zellen?
Wichtige Punkte zur Kultivierung von SW-620-Zellen
Verdopplungszeit:
Die Verdopplungszeit von SW-620 liegt zwischen 20 und 26 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
Die SW-620-Zelllinie ist adhärent. Die Zellen bilden Monoschichten auf der Oberfläche des Kulturgefäßes.
Subkultivierungsverhältnis:
SW-620-Zellen werden mit einem Passagierungsverhältnis von 1:3 passagiert. Die adhärenten Zellen werden mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (1X) ohne Magnesium und Kalzium gespült. Anschließend wird die Passagierungslösung Accutase zugegeben, und die Zellen werden 8 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Frisches Medium wird zugegeben, und die Zellen werden zentrifugiert. Anschließend werden die geernteten Zellen vorsichtig in einem Wachstumsmedium resuspendiert und zur Weiterkultur in neue Flaschen überführt.
Wachstumsmedium:
Für das optimale Wachstum von SW-620-Zellen wird DMEM-Medium verwendet, das mit 10 % fötalem Rinderserum, 4,5 g/l Glukose, 4 mM L-Glutamin, 1,5 g/l NaHCO₃ und 1,0 mM Natriumpyruvat ergänzt ist. Das Medium sollte zweimal pro Woche erneuert werden.
Wachstumsbedingungen:
SW-620-Kolonkarzinomzellen werden in einem befeuchteten Inkubator bei einer Temperatur von 37 °C und mit 5 % CO₂ kultiviert.
Lagerung:
Nach dem Einfrieren werden SW-620-Zellen bei Temperaturen unter -150 °C in Ultra-Tiefkühlschränken oder in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff gelagert.
Einfrierverfahren und Medium:
CM-1 oder CM-ACF ist ein ideales Einfriermedium für SW-620-Zellen. Zum Einfrieren der SW-620-Zellen wird ein langsamer Einfrierprozess angewendet. Dabei sinkt die Temperatur nur um 1 °C pro Minute, wodurch die Lebensfähigkeit der Zellen erhalten bleibt.
Auftauprozess:
Gefrorene SW-620-Zellen werden 40 bis 60 Sekunden lang in einem auf 37 °C voreingestellten Wasserbad aufgetaut. Nach dem Auftauen wird Kulturmedium hinzugefügt, und die Zellen werden zentrifugiert, um Bestandteile des Gefriermediums zu entfernen. Anschließend wird das gewonnene Zellpellet in einem Wachstumsmedium resuspendiert, und die Zellen werden zur Kultivierung in einen neuen Kolben überführt.
Biosicherheitsstufe:
Für den Umgang mit SW-620-Kulturen ist ein Labor der Biosicherheitsstufe 1 (BSL-1) erforderlich.
Vorteile der SW-620-Zellen
Vorteile
- Modellierung von Kolonkarzinomen: SW-620-Zellen dienen als wichtiges Modell für Kolonkarzinome und ermöglichen eine eingehende Untersuchung von Tumor- und Metastasierungsmechanismen, insbesondere in Xenotransplantatmodellen.
- Krebsforschung und Therapie: Diese Zellen erleichtern die Erforschung der Krebsbiologie, der Wirksamkeit von Chemotherapien sowie der Mechanismen des Zelltods, einschließlich Anoikis.
- CD133-Expression: Die Expression von CD133 in SW-620-Zellen liefert Einblicke in die Biologie von Krebsstammzellen und deren Auswirkungen auf die Tumorentstehung und Therapieresistenz.
- Anwendungen in der Durchflusszytometrie: Die Durchflusszytometrie-Analyse dieser Zellen ermöglicht die Beurteilung von Zellpopulationen, Apoptose-Graden und Proliferation.
Forschungsanwendungen der SW-620-Zelllinie
Im Folgenden werden die Forschungsbereiche erläutert, in denen SW-620-Zellen vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten bieten:
- Krebsforschung: SW-620 ist ein unschätzbares Zellmodell zur Untersuchung der Biologie von Darmkrebs. Forscher nutzen dieses In-vitro-Modell, um molekulare Mechanismen zu erforschen, die das Wachstum, die Invasion und die Migration von Krebszellen antreiben. Zudem kann sie zur Untersuchung von Mutationen der SW-620-Zelllinie, z. B. p53, APC und KRAS, genutzt werden. Eine im Jahr 2021 durchgeführte Studie untersuchte den Einfluss der KRAS-Mutation der SW-620-Zelllinie auf die Empfindlichkeit gegenüber dem neuartigen Wirkstoff FL118. Sie beobachteten, dass eine Überexpression von KRAS die durch FL118 induzierte Apoptose von Kolorektalzellen verstärkt, während deren Stilllegung diese verringert. Diese Ergebnisse könnten dazu beitragen, den Einsatz von FL118 bei Patienten mit Kolonkarzinom und KRAS-Mutation vorherzusagen [3].
- Wirkstoffscreening und -entwicklung: Die SW-620-Zelllinie wird häufig zum Screening und zur Prüfung potenzieller Wirkstoffkandidaten gegen Dickdarmkrebs eingesetzt. Forscher nutzen diese Zellen, um die Zytotoxizität und Wirksamkeit von Wirkstoffen zu bewerten, was zur Entwicklung zielgerichteter Behandlungsansätze führen kann. So untersuchte beispielsweise eine Studie die gegen kolorektalen Krebs gerichtete Wirkung einzelner ätherischer Ölbestandteile von Zimt und Nelken unter Verwendung der SW-620-Zelllinie [4].
- Metastasierungsstudien: Aufgrund ihres hohen Metastasierungspotenzials können SW-620-Zellen zur Untersuchung molekularer Signalwege genutzt werden, die der Metastasierung von Krebszellen zugrunde liegen. So entdeckten beispielsweise Zhou Yang und seine Kollegen die Rolle des „Grainy-head-like 2“-Gens (GRHL2) bei der Progression und Metastasierung von Dickdarmkrebs. Sie stellten die Hypothese auf, dass die GRHL2-Genexpression die Progression und Metastasierung von kolorektalem Krebs durch die Unterdrückung der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) hemmt [5].
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SW-620-Zellen: Veröffentlichungen
In diesem Abschnitt werden einige interessante und häufig zitierte Forschungsarbeiten zu den SW-620-Zellen vorgestellt.
Diese in „Molecular Carcinogenesis“ (2017) veröffentlichte Studie legte nahe, dass die Behandlung mit dem Polyphenol Urolithin A in der Kolorektalkrebs-Zelllinie SW620 Autophagie induziert. Zudem unterdrückte es die Metastasierung der Krebszellen.
Dieser Artikel in „Oncology Letters“ (2018) untersuchte das antimetastatische Potenzial von Tetrandrin, einem Bis-Benzylisochinolin-Alkaloid, anhand von SW-620-Zellen.
Diese Arbeit wurde in „Biochemical and Biophysical Research Communications“ (2018) veröffentlicht. Darin wurde dargelegt, dass das CDCA3-Gen (Cell division cycle associated 3) in kolorektalen Krebszellen hochreguliert ist und deren Proliferation durch Aktivierung des NF-κB-Signalwegs fördert.
Die im „International Journal of Molecular Sciences“ (2021) veröffentlichte Studie untersuchte die synergistische Wirkung eines bispezifischen Antikörpers (ABL001) und Chemotherapeutika auf das Tumorwachstum im SW620-Xenotransplantat.
Dieser Artikel wurde in der Fachzeitschrift „Cells“ (2018) veröffentlicht. Darin wurde der Bacopasid-II-Extrakt aus Bacopa monnieri auf seine antitumoralen Wirkungen in SW-620- und anderen kolorektalen Krebszellen untersucht.
Ressourcen zur SW-620-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
Im Folgenden finden Sie einige Online-Ressourcen zu den SW-620-Kolonkarzinomzellen.
- Transfektion von SW-620: Dieser Artikel beschreibt kurz das Protokoll für die stabile Transfektion der SW-620-Zelllinie.
Der folgende Link enthält das Protokoll zur Zellkultur von SW-620.
- Protokoll zur SW-620-Zellkultur: Unter diesem Link finden Sie grundlegende Informationen zur SW-620-Zelllinie. Außerdem erhalten Sie hier Hilfestellung beim Erlernen des Protokolls zur Subkultivierung von SW-620-Zellen sowie zum Umgang mit kryokonservierten und proliferierenden SW-620-Kulturen.
- Zellkulturprotokolle: Dieses Video ist eine hervorragende Quelle, um Protokolle zur Passagierung, zum Einfrieren und zum Auftauen von adhärenten Zellen zu erlernen.
Häufig gestellte Fragen zu SW620-Zellen
SW620-Zellen sind humane kolorektale Adenokarzinomzellen, die aus der Lymphknotenmetastase eines Patienten mit Dickdarmkrebs gewonnen wurden, was sie für die Krebsforschung von Bedeutung macht.
SW620-Zellen haben im Allgemeinen einen Durchmesser von 15 bis 30 Mikrometern, der jedoch je nach Kulturbedingungen variieren kann.
SW620-Zellen weisen mehrere Mutationen auf, unter anderem im TP53-Gen. Diese Mutationen können die Zellmorphologie beeinflussen, was zu unterschiedlichen Formen und Größen innerhalb der Population führt.
SW620- und SW480-Zellen stammen beide aus Adenokarzinomen des Dickdarms, aber SW620-Zellen stammen aus einer metastatischen Stelle, während SW480-Zellen aus dem Primärtumor stammen. Dieser Unterschied kann sich auf ihre genetische Ausstattung, ihr Verhalten in der Kultur und ihr Ansprechen auf Behandlungen auswirken.
SW620-Zellen sind für die Erforschung der Tumorentstehung von großer Bedeutung, insbesondere aufgrund ihrer Fähigkeit, in Xenograft-Mausmodellen Tumore zu bilden, und ihrer Expression von Krebsstammzellmarkern wie CD133.
Ja, SW620-Zellen werden zur Untersuchung von Zelltodwegen, einschließlich Apoptose und Anoikis, verwendet, da sie auf verschiedene Krebstherapeutika und Umweltbedingungen reagieren.
Das hohe Metastasierungspotenzial von SW620-Zellen und ihre Herkunft aus einem metastasierenden Lymphknoten machen sie zu einem relevanten Modell für die Untersuchung der Ausbreitung von Dickdarmkrebs.
Mit Hilfe der Durchflusszytometrie können die Forscher die Eigenschaften der SW620-Zellen analysieren, einschließlich der CD133-Expressionsmuster und des Ausmaßes der Apoptose oder der Empfindlichkeit gegenüber Anoikis.
SW620-Zellen haben ein hohes tumorigenes Potenzial, wenn sie in immundefiziente Xenograft-Mausmodelle eingebracht werden, was sie für In-vivo-Untersuchungen des Krebsgeschehens wertvoll macht.
Literaturverzeichnis
- Siekmann, W. et al., Wirkung von Lidocain und Ropivacain auf primäre (SW480) und metastasierte (SW620) Dickdarmkrebs-Zelllinien. Oncol Lett, 2019. 18(1): S. 395–401.
- Hewitt, R.E. et al., Validierung eines Modells zur Progression von Dickdarmkrebs. J Pathol, 2000. 192(4): S. 446–54.
- Thangaiyan, R. et al., Kras-Mutationssubtypen beeinflussen die Empfindlichkeit von Darmkrebszellen gegenüber FL118, einem neuartigen Inhibitor von Survivin, Mcl-1, XIAP, cIAP2 und MdmX, auf unterschiedliche Weise. American Journal of Translational Research, 2021. 13(7): S. 7458.
- Petrocelli, G. et al., In ätherischen Pflanzenölen enthaltene Moleküle zur Prävention und Behandlung von kolorektalem Karzinom (CRC). Molecules, 2021. 26(4): S. 885.
- Yang, Z. et al., GRHL2 hemmt das Fortschreiten und die Metastasierung von Darmkrebs durch Unterdrückung der epithelial-mesenchymalen Transition. Cancer Biology & Therapy, 2019. 20(9): S. 1195–1205.