Línea celular HCT116: Un pilar en la investigación del cáncer colorrectal
Lalínea celular HCT116 es una piedra angular en la exploración del cáncer colorrectal, ya que ofrece información muy valiosa sobre la patogénesis de la enfermedad y las posibles vías terapéuticas. Conocida por su utilidad en la investigación del cáncer y las evaluaciones farmacológicas, la HCT116 facilita estudios fundamentales sobre el comportamiento tumoral y la eficacia de los fármacos.
Orígenes y características fundamentales de las células HCT116
Comprender las raíces y los rasgos básicos de las células HCT116, como sus características morfológicas, su composición genética y sus dimensiones celulares, es esencial para los investigadores que se embarcan en estudios con esta línea celular.
Procedencia y paisaje genético: Procedentes del colon de un varón caucásico de 48 años diagnosticado de cáncer colorrectal, las células HCT116 destacan por una mutación en el codón 13 (G13D) del gen KRAS, que forma parte de la vía de señalización RAS/RAF/MEK/ERK. Esta mutación concreta es fundamental en la transformación oncogénica de estas células, lo que subraya su relevancia en la investigación del cáncer.
Morfología y características de crecimiento: Las células HCT116, que presentan una morfología de tipo epitelial, suelen crecer en cultivos monocapa, pero también pueden formar esferoides con diámetros de 150-400 µm. Esta adaptabilidad en los patrones de crecimiento subraya su versatilidad en diversos montajes experimentales.
Perfil cromosómico: La composición cromosómica de las células HCT116 es casi diploide, con aproximadamente un 70% de la población celular que alberga 45 cromosomas. En particular, hay una amplificación recurrente en los brazos largos de los cromosomas 8, 10, 16 y 17, mientras que el cromosoma Y está ausente, lo que contribuye a su firma genómica única.
Análisis comparativo: líneas celulares HCT116 frente a HT29
Cuando se yuxtaponen el HCT116 y el HT29, otra línea celular de carcinoma colorrectal humano, surgen claras diferencias en su potencial oncogénico y sus capacidades de diferenciación:
Agresividad oncogénica y diferenciación: Las células HCT116 se caracterizan por su elevada agresividad oncogénica y su limitado potencial de diferenciación, lo que las convierte en un modelo para el estudio de fenotipos tumorales agresivos. En cambio, las células HT29 presentan la capacidad de diferenciarse en linajes similares a los enterocitos y productores de mucina, lo que proporciona un modelo contrastado que imita diversos aspectos de la biología del cáncer colorrectal.
Esta comprensión comparativa de las líneas celulares HCT116 y HT29 enriquece el conjunto de herramientas a disposición de los investigadores, permitiendo investigaciones más matizadas sobre la naturaleza multifacética del cáncer colorrectal.
Manejo de células HCT116
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Tiempo de duplicación: |
El tiempo de duplicación de las células cancerosas HCT116 oscila entre 25 y 35 horas. |
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Adherentes o en suspensión: |
La línea celular de cáncer de colon HCT116 es adherente, con células que crecen en monocapas. |
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Densidad de siembra: |
Se recomienda una densidad de siembra de 2 x104 células/cm2 para el cultivo de células HCT116. Para el subcultivo, las células deben separarse utilizando la solución Accutase tras un lavado con 1x PBS. Tras la centrifugación, el sedimento celular se resuspende en medio de crecimiento fresco y se transfiere a un nuevo matraz. |
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Medio de crecimiento: |
El medio McCoys 5a, suplementado con 3,0 g/L de L-glucosa, 1,5 mM de L-glutamina, 3,0 g/L de NaHCO3 y 10% de suero bovino fetal, es óptimo para el cultivo de células HCT116. Es aconsejable renovar el medio de 1 a 2 veces por semana. |
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Condiciones de crecimiento (temperatura,CO2): |
El cultivo tiene lugar en una incubadora humidificada a 37°C con una atmósfera de 5% deCO2. |
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Almacenamiento: |
Las células HCT116 pueden almacenarse a temperaturas inferiores a -150°C en fase vapor o líquida de nitrógeno líquido. |
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Proceso y medio de congelación: |
Utilice el medio CM-1 o CM-ACF para la criopreservación. Se recomienda un método de congelación a velocidad controlada, que permita un descenso gradual de la temperatura de 1°C por minuto, lo que ayuda a mantener la viabilidad celular. |
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Proceso de descongelación: |
Descongelar las células HCT116 en un baño de agua a 37°C. Después de añadir el medio de crecimiento, centrifugar para eliminar los restos de medio de congelación. Resuspender el sedimento celular en medio fresco y cultivar en nuevos matraces. |
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Nivel de bioseguridad: |
Nivel 1 |
Ventajas de la línea celular HCT116
Esta sección profundiza en la línea celular HCT116, destacando su papel fundamental en la investigación del cáncer, especialmente en el estudio del cáncer colorrectal, y analizando sus ventajas inherentes.
La línea celular HCT116 destaca en la investigación del cáncer por varias ventajas clave:
Modelo de cáncer colorrectal: Es un modelo in vitro ampliamente reconocido de cáncer colorrectal, el tercero más común en todo el mundo. Su relevancia para imitar el cáncer colorrectal humano la hace inestimable para comprender la biología del cáncer y probar estrategias terapéuticas.
Homogeneidad: Sorprendentemente, alrededor del 70% de las células HCT116 muestran perfiles genéticos consistentes, ofreciendo una población relativamente homogénea. Esta uniformidad es crucial para los estudios centrados en la expresión génica, las vías de señalización celular y la evaluación de la eficacia de los tratamientos farmacológicos, ya que garantiza la coherencia y fiabilidad de los resultados experimentales.
Eficacia de la transfección: Una de las características distintivas de las células HCT116 es su gran facilidad de transfección, especialmente con vectores virales. Esta característica es especialmente beneficiosa en la investigación de la terapia génica, ya que permite la introducción de material genético con eficiencia y precisión, facilitando así las manipulaciones genéticas avanzadas y los estudios funcionales.
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Aplicaciones de investigación de la línea celular HCT116
La línea celular HCT116 tiene una amplia gama de aplicaciones en la investigación del cáncer. Algunas aplicaciones destacadas son
Biología del cáncer
La línea celular de cáncer de colon HCT116 se utiliza para estudiar la progresión y el desarrollo del cáncer de colon. Además, ayuda a esclarecer los mecanismos subyacentes y las vías de señalización implicadas en la proliferación, migración e invasión del cáncer. Un estudio utilizó células HCT116 para estudiar genes implicados en el desarrollo de resistencia a fármacos. Los investigadores sobreexpresaron el gen MDR1 en células de cáncer de colon y observaron la expresión de isoformas NOX (óxido de NADPH) y Nrf2. El estudio reveló que la regulación al alza de NOX2 y Nrf2 causa quimiorresistencia en las células cancerosas; por tanto, estos genes pueden ser el objetivo para superar el desarrollo de resistencia durante la terapia del cáncer [1]. Del mismo modo, la investigación llevada a cabo en 2021 informó de que la vía de señalización NF-κB está implicada en la regulación de la proliferación y migración del cáncer de colon. Por lo tanto, puede servir de diana para desarrollar terapias nuevas y eficaces contra el carcinoma colorrectal [2].
En el ámbito de la oncología, es fundamental comprender los intrincados procesos del ciclo celular, la proliferación y el crecimiento, y la apoptosis. Estas funciones biológicas son fundamentales en el estudio de líneas celulares humanas, en particular las derivadas de células malignas, como las células de cáncer de colon humano y los modelos de cáncer de páncreas. Las líneas celulares HCT116 y SW620, por ejemplo, son fundamentales para explorar los mecanismos subyacentes al cáncer de colon y de páncreas, respectivamente. Mediante técnicas como la citometría de flujo y los ensayos clonogénicos, los investigadores pueden dilucidar los perfiles de expresión génica y el comportamiento de células independientes dentro de los tumores, arrojando luz sobre cómo se comunica el cáncer dentro de la matriz extracelular.
El papel de la apoptosis en la progresión del cáncer
La apoptosis, o muerte celular programada, desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis celular y es un área de estudio clave en la investigación del cáncer. La distinción entre apoptosis no relacionada y apoptosis inducida específicamente en el contexto del cáncer, como la muerte celular del cáncer de colon, es crucial. Este proceso no consiste únicamente en la eliminación de células, sino que implica una compleja interacción de señales que pueden afectar al crecimiento tumoral y la metástasis. Al examinar la apoptosis y la muerte celular junto con los supresores de metástasis y la actividad supresora de tumores, los científicos pueden conocer mejor las vías que regulan la progresión del cáncer y su potencial metastásico.
Metástasis y marcadores moleculares en el cáncer
La metástasis sigue siendo uno de los aspectos más formidables del cáncer, siendo la metástasis hematógena una preocupación importante en la propagación de células malignas. La exploración de la metástasis implica estudiar las capacidades de movimiento e invasión de las células cancerosas, o locomoción celular, y cómo interactúan las células con su entorno, incluida la matriz extracelular. Marcadores moleculares como la expresión de CD133 y el receptor del factor de crecimiento epidérmico son fundamentales para identificar y comprender el comportamiento de las células positivas del carcinoma de colon y otros tipos de cáncer. La vía SIRT6, por ejemplo, ha surgido como un área de interés debido a su papel potencial en la modulación del crecimiento tumoral y el cáncer de colon metastásico.
Toxicología/desarrollo de fármacos
La línea celular HCT116 se utiliza como modelo de cribado de nuevos fármacos contra el cáncer. Se han realizado varios estudios para evaluar la eficacia y toxicidad de fármacos contra el cáncer, incluidos productos naturales y nanopartículas sintetizadas químicamente. Así, la investigación evaluó la citotoxicidad de nanopartículas de plata sintetizadas a partir de los extractos de una hierba medicinal, Caesalpinia pulcherrima, en células HCT116 [3]. En un estudio, los investigadores utilizaron la línea celular de cáncer HCT116 para evaluar el potencial anticancerígeno del extracto acuoso de té de cacao. Descubrieron que el extracto de té de cacao reduce la proliferación del cáncer de colon e induce la muerte celular [4]. Otro estudio utilizó células cancerosas HCT116 y descubrió que los extractos depatata de aire, Dioscorea bulbifera, muestran una actividad proapoptótica en las células de carcinoma colorrectal a través de la activación de la cascada de señalización JNK y la supresión del gen ERK1/2 [5].
Los efectos de la metformina en las células cancerosas, especialmente en el contexto del cáncer de colon y de páncreas, ejemplifican cómo la comprensión de las funciones biológicas de las células cancerosas puede conducir a posibles estrategias terapéuticas. La investigación sobre la supervivencia clonogénica, o la capacidad de formar clones, de las células cancerosas tras el tratamiento con agentes como la metformina o dirigidos a vías específicas como el receptor del factor de crecimiento epidérmico puede aportar información valiosa sobre tratamientos eficaces contra el cáncer. Además, el uso de clones HCT116 y poblaciones de células HCT116 en estos estudios permite comprender mejor cómo responden las células cancerosas a las distintas intervenciones terapéuticas, lo que allana el camino hacia enfoques más personalizados del tratamiento del cáncer.
Células HCT116: Publicaciones de investigación
En esta sección se repasan algunas de las publicaciones recientes más importantes y citadas sobre la línea celular HCT116.
Este estudio se publicó en el Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). Los investigadores utilizaron líneas celulares de cáncer de colon HCT116 y de cáncer de pulmón A549 para evaluar los efectos citotóxicos de las nanopartículas de óxido de estaño sintetizadas a partir de semillas de piper nigrum.
Esta investigación en Cancer Letters (2018) propone que el lncRNA SNHG15 promueve la migración celular del cáncer de colon en líneas celulares de cáncer colorrectal, incluida la HCT116.
La sobreexpresión del ARN no codificante largo TUG1 promueve la progresión del cáncer de colon
Este trabajo se publicó en la revista Medical Science Monitor en 2016. El estudio descubrió que el LncRNA oncogénico TUG1 promueve la proliferación y migración de las células de cáncer de colon HCT116.
Esta investigación de la revista Biochemical Pharmacology (2018) propone que el desarrollo de resistencia a los fármacos eleva los niveles de enzimas productoras de H2S en las células de cáncer de colon HCT116.
Este trabajo de investigación publicado en el International Journal of Environmental Health Research (2023) propone que el extracto de Inula viscosa L. ejerce un efecto anticancerígeno sobre las células de cáncer colorrectal HCT116 a través de la regulación de los microRNA.
Recursos para las células HCT116
A continuación se presentan algunos recursos sobre las células HCT116.
- Transfección de HCT116: Este vídeo es una guía paso a paso para transfectar células cancerosas HCT116.
- Cultivo de la línea celular HCT116: Este vídeo muestra el protocolo de subcultivo de la línea celular de cáncer de colon HCT116.
- Subcultivo de la línea celular HCT116: Este sitio web contiene mucha información útil sobre el medio de cultivo del HCT116. Además, proporciona procedimientos para congelar, descongelar y subcultivar células.
Preguntas frecuentes sobre las células HCT116
referencias
- Waghela, B.N., F.U. Vaidya, and C. Pathak: Upregulation of NOX-2 and Nrf-2 promotes 5-fluorouracil resistance in human colon carcinoma (HCT-116) cells. Biochemistry (Moscú), 2021, 86, p. 262-274.
- Yang, M., et al., Astragalin inhibits the proliferation and migration of human colon cancer HCT116 cells by regulating the NF-κB signaling pathway. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: p. 639256.
- Deepika, S., C.I. Selvaraj, and S.M. Roopan, Screening bioactivities of Caesalpinia pulcherrima L. swartz and cytotoxicity of extract synthesized silver nanoparticles on the HCT116 cell line. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, p. 110279.
- Gao, X., et al., Cocoa tea (Camellia ptilophylla) induces mitochondria-dependent apoptosis in HCT116 cells via ROS generation and the PI3K/Akt signaling pathway. Food Research International, 2020, 129, p. 108854.
- Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera induced apoptosis through inhibition of ERK 1/2 and activation of JNK signaling pathways in HCT116 human colorectal carcinoma cells. Biomedicina y Farmacoterapia, 2018. 104: p. 806-816.