Ligne cellulaire MCF-7 : Une pierre angulaire de la recherche sur le cancer du sein et des essais de médicaments

La lignée cellulaire MCF-7, créée en 1973 à partir de cellules d'adénocarcinome mammaire humain, est à la pointe de la recherche sur le cancer du sein, car elle constitue un modèle essentiel pour élucider la biologie complexe des cancers du sein à récepteurs d'œstrogènes et de progestérone positifs. Ces cellules constituent un microcosme du cancer du sein humain et présentent des caractéristiques cruciales pour l'étude de la croissance tumorale hormono-dépendante et indépendante. Les chercheurs utilisent les cellules MCF-7 pour explorer la danse complexe des hormones telles que l'œstrogène et le tamoxifène dans la régulation de la prolifération des cellules cancéreuses, en pénétrant dans les subtilités moléculaires depuis la formation des sphéroïdes jusqu'à la progression clinique du cancer du sein

Dans les études sur le cancer du sein métastatique, les cellules MCF-7 jouent un rôle central, employées dans des approches de pointe telles que l'incorporation dans des microtissus dans des échafaudages ou des hydrogels libres, imitant l'environnement naturel de la tumeur. Cela permet d'étudier la maladie métastatique, en particulier chez les femmes ménopausées, et les effets disparates sur les seins gauche et droit. Les considérations pharmacogénétiques et pharmacoépigénétiques sont au cœur de cette recherche, les cellules MCF-7 apportant un éclairage sur les caractéristiques de la maladie en fonction du stade et sur les réponses au traitement in vivo.

Les cellules MCF-7 servent également de base aux études oncologiques pour tester des thérapies innovantes, telles que l'électrochimiothérapie à haute tension, et aux modèles animaux qui reproduisent fidèlement les cellules tumorales du sein humain. Le rôle des cellules souches mésenchymateuses dans la modulation du comportement de ces cellules tumorales est un autre aspect à l'étude. En outre, la compréhension de l'interaction entre les œstrogènes, les androgènes et la croissance des cellules cancéreuses du sein par l'intermédiaire de la lignée cellulaire MCF-7 fournit des informations inestimables, qui alimentent la quête continue de connaissances dans le domaine en constante évolution de la recherche sur le cancer.

Lignée cellulaire MCF-7 : Origine et informations générales

Avant de travailler avec la lignée cellulaire MCF-7, il est essentiel de comprendre la morphologie, la taille des cellules et d'autres caractéristiques générales.

Le nom "MCF-7" signifie Michigan Cancer Foundation - 7. Il a été créé par le Dr Soule à la Michigan Cancer Foundation à Detroit, dans le Michigan. Cette lignée cellulaire a été isolée en 1970 à partir de l'épanchement pleural d'une femme caucasienne de 69 ans atteinte d'un adénocarcinome métastatique du sein. La MCF-7 est un sous-type Luminal A de cancer du sein qui exprime des récepteurs d'œstrogènes, de progestérone et de glucocorticoïdes [1, 2].

Les cellules MCF-7 sont des cellules de cancer du sein hormono-dépendantes. Ces cellules de l'épithélium mammaire ont un faible potentiel métastatique et sont moins agressives que les cellules MDA-MB-231 hormonodépendantes [3].

• Morphologie des cellules MCF-7 :morphologie de type épithélial ; les cellules se développent en monocouche avec de fortes adhérences cellule-cellule ; aspect de pavé
  
• Taille des cellules : Elle est comprise entre 19,9 μm et 33,9 μm
• Génome et ploïdie : Nombre modal de chromosomes : 82 ; plage de ploïdie : 66 à 87
• Variantes de la lignée cellulaire MCF-7 : Il existe de multiples variantes KO présentant des profils génétiques et des expressions de gènes différents par rapport aux cellules MCF-7 d'origine [4]

Informations sur la culture cellulaire des cellules MCF-7

MCF-7 est une lignée cellulaire largement cultivée dans les laboratoires de recherche sur le cancer du sein. Avant de cultiver ces cellules, de nombreuses questions peuvent se poser : quel est le temps de doublement des cellules MCF-7 ? Les cellules MCF-7 sont-elles adhérentes ? Et quel est le milieu de culture pour les cellules MCF-7 ? Dans cette section, nous aborderons les points clés suivants :

Cellules MCF-7 : Avantages et limites

Toutes les lignées cellulaires cancéreuses présentent des avantages et des inconvénients. Quels sont donc les avantages des cellules MCF-7 qui les rendent intéressantes pour la recherche ? Et quelles sont les limites de la lignée cellulaire MCF-7 ?

Avantages de la lignée cellulaire MCF-7

La lignée cellulaire MCF-7 présente de nombreux avantages. En voici quelques-uns impératifs :

• Bien caractérisée : La lignée cellulaire MCF-7 est bien caractérisée, ce qui en fait un choix fréquent dans les laboratoires de recherche sur le cancer
• Réactive aux œstrogènes : Les cellules MCF-7 sont des cellules de cancer du sein sensibles aux œstrogènes. Elles dépendent des œstrogènes pour leur croissance et leur prolifération et expriment des niveaux plus élevés d'ARNm du récepteur des œstrogènes alpha (ERα) par rapport à ERβ. Les cellules MCF-7 sont donc très utiles pour étudier le rôle de la signalisation des récepteurs des œstrogènes dans la biologie du cancer du sein.
• Hormono-dépendantes : Les cellules MCF-7 sont des modèles représentatifs du cancer du sein hormono-dépendant à récepteurs positifs.

Limites

Les limites communément attribuées aux cellules MCF-7 sont les suivantes :

• Taux de croissance lent : Comparées à d'autres lignées cellulaires de cancer du sein, les cellules MCF-7 se développent lentement. Par conséquent, ces cellules sont ensemencées à des densités relativement élevées pour réaliser différentes expériences de culture cellulaire.

Cellules MCF-7 : Recherche multidisciplinaire et implications dans le cancer du sein

Caractérisation du cancer du sein avec les cellules MCF-7

Les cellules MCF-7 sont une pierre angulaire de la recherche sur le cancer du sein. Elles ont été obtenues à partir de tissus d'adénocarcinomes mammaires humains en 1973. Ces cellules sont particulièrement importantes dans l'étude du cancer du sein à récepteurs d'œstrogènes positifs en raison de leur expression des récepteurs d'œstrogènes. Elles permettent aux chercheurs d'étudier les nuances de la croissance dépendante des œstrogènes et l'efficacité des thérapies hormonales telles que le tamoxifène, en élucidant davantage les mécanismes d'action et de résistance à ces traitements

Au-delà des études liées aux hormones, les cellules MCF-7 sont essentielles à l'exploration du cancer du sein au niveau moléculaire. Leurs applications vont de l'analyse du profil moléculaire des tumeurs à l'étude de la prolifération et de la progression des cellules cancéreuses dans des cultures 2D et des microtissus tridimensionnels dans des échafaudages, reflétant étroitement le microenvironnement tumoral in vivo

Combattre la résistance aux médicaments dans le cancer du sein

Les cellules MCF-7 ont largement contribué à comprendre et à surmonter la résistance aux médicaments dans le traitement du cancer du sein. En induisant une résistance par l'exposition à de fortes doses de médicaments chimiothérapeutiques, les chercheurs peuvent examiner les mécanismes qui conduisent à une rechute du cancer et à une diminution du taux de survie des patientes. Des études approfondies sur les cellules MCF-7 ont mis en évidence le rôle de l'ARN long non codant HOTAIR dans la résistance aux médicaments, ce qui constitue une cible potentielle pour une intervention thérapeutique

Le développement continu de médicaments chimiothérapeutiques s'appuie également sur les cellules MCF-7 pour évaluer le potentiel anticancéreux de diverses substances, y compris des produits naturels, des composés synthétiques et des nanoparticules. Ces efforts sont essentiels pour créer des traitements plus efficaces contre le cancer du sein, capables de s'attaquer aux souches de cellules cancéreuses résistantes aux médicaments

Faire progresser le développement thérapeutique et les applications cliniques

Les connaissances tirées de la recherche sur les cellules MCF-7 s'étendent au développement thérapeutique du cancer du sein. Outil essentiel pour les essais précliniques, les cellules MCF-7 sont utilisées pour le criblage des composés, la détermination de la cytotoxicité et l'évaluation de l'induction de l'apoptose. Cette recherche a de profondes implications pour les applications cliniques futures, où les résultats des études utilisant les cellules MCF-7 continueront à informer les stratégies innovantes pour améliorer les soins aux patients et les résultats des traitements

Cellules MCF-7 : Publications

Il existe une pléthore de publications sur les cellules MCF-7. Cette section ne couvrira que quelques exemples notables :

Le knockdown du lncRNA-HOTAIR diminue la résistance des cellules cancéreuses du sein à la doxorubicine via la voie de signalisation PI3K/AKT/mTOR

Cet article est publié dans Experimental and Therapeutic Medicine en 2019 par Zhixiang Li et ses collègues. L'étude propose que le knockdown du long ARN non codant HOTAIR élimine la résistance à la doxorubicine dans les cellules cancéreuses du sein MCF-7 en régulant la voie PI3K/AKT/mTOR.

Le guajadial inverse la multirésistance aux médicaments en inhibant l'expression du transporteur ABC et en supprimant la voie PI3K/Akt dans les cellules cancéreuses du sein résistantes aux médicaments

Cette publication dans le journal Chemico-Biological Interactions a utilisé des cellules MCF-7 mères et résistantes aux médicaments pour étudier l'effet du composé Guajadial sur la résistance aux médicaments. Ce composé inhibe l'expression du transporteur ABC et régule à la baisse la voie PI3K/AKT afin d'inverser la résistance aux médicaments.

Interactions synergiques du cannabidiol avec des médicaments chimiothérapeutiques dans les cellules MCF7 : Mode d'interaction et analyse protéomique des mécanismes

Cet article publié décrit l'interaction synergique du cannabidiol et de cinq médicaments chimiothérapeutiques dans les cellules MCF-7. L'étude suggère des thérapies adjuvantes synergiques à base de cannabidiol pour le traitement du cancer du sein.

Composition phénolique de certaines plantes médicinales tunisiennes associée à un effet anti-prolifératif sur les cellules MCF-7 du cancer du sein humain

Cet article publié dans The EuroBiotech Journal a utilisé des cellules MCF-7 pour évaluer l'effet anti-tumoral des composés phénoliques présents dans certaines plantes médicinales tunisiennes.

Nouvelles nanoparticules d'argent biogènes à base de feuilles d'Allium cepa pour leurs effets antimicrobiens, antioxydants et anticancéreux sur la lignée cellulaire MCF-7

L'étude a proposé des nanoparticules vertes chargées d'extraits de feuilles d'Allium cepa comme candidat-médicament. Ces nanoparticules présentent une activité anticancéreuse et antioxydante sur les cellules MCF-7.

Ressources sur les cellules MCF-7 : Protocoles, vidéos et autres

MCF-7 est une lignée cellulaire de cancer du sein fréquemment cultivée. Il existe plusieurs ressources disponibles sur cette lignée cellulaire expliquant ses protocoles de manipulation, de culture et de transfection.

Protocoles de culture cellulaire

Les ressources suivantes comprennent des informations sur la culture des cellules MCF-7.

• Séparation des cellules : Ce document vous aidera à apprendre le processus de passage et de décongélation des cellules MCF-7.
• Cellules MCF-7 : Cet article fournit toutes les connaissances de base et avancées sur les cellules MCF-7. Il comprend également le protocole de culture des cellules MCF-7.

Protocoles de transfection

Voici quelques sources comprenant des méthodes de transfection pour la lignée cellulaire MCF-7.

• Transfection de l'ADN plasmidique dans les cellules MCF-7 : Le lien de ce site web vous fournira un protocole de transfection détaillé pour les cellules MCF-7.
• Transfection des cellules MCF-7 : Ce lien consiste en des protocoles de transfection optimisés relatifs à la lignée cellulaire MCF-7, partagés par des scientifiques du monde entier.

Vidéos relatives à la lignée cellulaire MCF-7

Il existe de nombreuses ressources vidéo sur les cellules MCF-7. Nous en présentons ici quelques-unes relatives à la transfection et à la culture des cellules MCF-7.

• Transfection des cellules MCF-7 : Cette vidéo montre le protocole de transfection des cellules MCF-7.
• Passage des cellules : Cette vidéo explique le protocole de base suivi pour la culture des lignées cellulaires.
• Congélation des cellules adhérentes : Cette vidéo contient des informations sur la congélation des lignées cellulaires adhérentes.

Nous espérons que cet article vous a bien guidé sur la manipulation, la sous-culture et la maintenance des cellules MCF-7. En outre, il peut vous aider à découvrir les avantages et les applications de recherche de cette lignée cellulaire. Si vous envisagez de travailler sur des cellules MCF-7, commandez-les chez nous.

Références

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., et al, "Interplay of nuclear receptors (ER, PR, and GR) and their steroid hormones in MCF-7 cells." Mol Cell Biochem, 2016, 422(1-2)
3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean, et M. Raica, "The story of MCF-7 breast cancer cell line : 40 years of experience in research." Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich, et N.E. Davidson, "MCF-7 cells-changing the course of breast cancer research and care for 45 years." JNCI : Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z., et al, "Knockdown of lncRNA-HOTAIR downregulates the drug-resistance of breast cancer cells to doxorubicin via the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway." Médecine expérimentale et thérapeutique, 2019, 18(1)
6. Li, Y., et al, "Guajadial inverse la résistance aux médicaments multiples en inhibant l'expression du transporteur ABC et en supprimant la voie PI3K/Akt dans les cellules cancéreuses du sein résistantes aux médicaments." Chemico-Biological Interactions, 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., et al, "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." PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A.M. et F. Martel, "Targeting glucose transporters for breast cancer therapy : The effect of natural and synthetic compounds." Cancers, 2020, 12(1)