La lignée cellulaire HCT116 : Un pilier de la recherche sur le cancer colorectal

Lalignée cellulaire HCT116 est la pierre angulaire de l'exploration du cancer colorectal, car elle offre des informations inestimables sur la pathogenèse de la maladie et les pistes thérapeutiques potentielles. Réputée pour son utilité dans la recherche sur le cancer et les évaluations pharmacologiques, la lignée cellulaire HCT116 facilite les études fondamentales sur le comportement des tumeurs et l'efficacité des médicaments.

Origines et caractéristiques fondamentales des cellules HCT116

Comprendre les origines et les caractéristiques fondamentales des cellules HCT116, telles que leurs caractéristiques morphologiques, leur composition génétique et leurs dimensions cellulaires, est essentiel pour les chercheurs qui se lancent dans des études utilisant cette lignée cellulaire.

Provenance et paysage génétique: Provenant du côlon d'un homme caucasien de 48 ans atteint d'un cancer colorectal, les cellules HCT116 se distinguent par une mutation au codon 13 (G13D) du gène KRAS, qui fait partie de la voie de signalisation RAS/RAF/MEK/ERK. Cette mutation particulière joue un rôle essentiel dans la transformation oncogène de ces cellules, ce qui souligne leur importance dans la recherche sur le cancer.

Morphologie et caractéristiques de croissance: Présentant une morphologie de type épithélial, les cellules HCT116 se développent généralement en cultures monocouches mais peuvent également former des sphéroïdes d'un diamètre de 150 à 400 µm. Cette adaptabilité des modes de croissance souligne leur polyvalence dans diverses configurations expérimentales.

Profil chromosomique: La composition chromosomique des cellules HCT116 est quasi diploïde, avec environ 70 % de la population cellulaire abritant 45 chromosomes. On observe notamment une amplification récurrente dans les bras longs des chromosomes 8, 10, 16 et 17, tandis que le chromosome Y est absent, ce qui contribue à leur signature génomique unique.

Analyse comparative : lignées cellulaires HCT116 et HT29

La juxtaposition de HCT116 et de HT29, une autre lignée cellulaire de carcinome colorectal humain, fait apparaître des différences distinctes dans leur potentiel oncogène et leurs capacités de différenciation :

Agressivité oncogénique et différenciation: Les cellules HCT116 se caractérisent par une forte agressivité oncogénique et un potentiel de différenciation limité, ce qui en fait un modèle pour l'étude des phénotypes tumoraux agressifs. En revanche, les cellules HT29 ont la capacité de se différencier en lignées entérocytes et productrices de mucine, ce qui en fait un modèle contrastif qui imite divers aspects de la biologie du cancer colorectal.

Cette compréhension comparative des lignées cellulaires HCT116 et HT29 enrichit la boîte à outils à la disposition des chercheurs, permettant des investigations plus nuancées sur la nature multiforme du cancer colorectal.

Polypes précancéreux se développant dans le côlon.

Manipulation des cellules HCT116

Temps de doublement :	Le temps de doublement des cellules cancéreuses HCT116 est compris entre 25 et 35 heures.
Adhérentes ou en suspension :	La lignée de cellules cancéreuses du colon HCT116 est adhérente, les cellules se développant en monocouche.
Densité d'ensemencement :	Une densité d'ensemencement de 2 x¹⁰⁴ ^cellules/cm2 est recommandée pour la culture des cellules HCT116. Pour la sous-culture, les cellules doivent être détachées à l'aide de la solution Accutase après un lavage 1x PBS. Après centrifugation, le culot cellulaire est remis en suspension dans un milieu de croissance frais et transféré dans un nouveau flacon.
Milieu de croissance :	Le milieu McCoys 5a, complété par 3,0 g/L de L-glucose, 1,5 mM de L-glutamine, 3,0 g/L de _NaHCO3 et 10 % de sérum bovin fœtal, est optimal pour la culture des cellules HCT116. Il est conseillé de renouveler le milieu 1 à 2 fois par semaine.
Conditions de croissance (température,_CO2) :	La culture a lieu dans un incubateur humidifié à 37°C avec une atmosphère de 5% de_CO2.
Stockage :	Les cellules HCT116 peuvent être conservées à des températures inférieures à -150°C dans la phase vapeur ou liquide de l'azote liquide.
Processus de congélation et milieu :	Utiliser le milieu CM-1 ou CM-ACF pour la cryoconservation. Il est recommandé d'utiliser une méthode de congélation à débit contrôlé, permettant une diminution progressive de la température de 1°C par minute, ce qui contribue à maintenir la viabilité des cellules.
Processus de décongélation :	Décongeler les cellules HCT116 dans un bain-marie à 37°C. Après avoir ajouté le milieu de croissance, centrifuger pour éliminer les résidus de milieu de congélation. Remettre en suspension le culot cellulaire dans du milieu frais et cultiver dans de nouveaux flacons.
Niveau de biosécurité :	Niveau 1

Cellules cultivées du cancer du côlon HCT116 agrandies à 20x et 10x.

Lignée cellulaire HCT116 : Avantages et limites

Cette section de l'article passe en revue les avantages et les limites de la lignée cellulaire HCT116.

Avantages de la lignée cellulaire HCT116

Cette section se penche sur la lignée cellulaire HCT116, en soulignant son rôle essentiel dans la recherche sur le cancer, en particulier dans l'étude du cancer colorectal, et en discutant de ses avantages inhérents.

Avantages de la lignée cellulaire HCT116

La lignée cellulaire HCT116 se distingue dans la recherche sur le cancer par plusieurs avantages clés :

Modèle de cancer colorectal: Elle sert de modèle in vitro largement reconnu pour le cancer colorectal, le troisième cancer le plus répandu dans le monde. Sa capacité à imiter le cancer colorectal humain en fait un outil précieux pour comprendre la biologie du cancer et tester des stratégies thérapeutiques.
Homogénéité: Il est remarquable qu'environ 70 % des cellules HCT116 présentent des profils génétiques cohérents, ce qui en fait une population relativement homogène. Cette homogénéité est cruciale pour les études axées sur l'expression des gènes, les voies de signalisation cellulaire et l'évaluation de l'efficacité des traitements médicamenteux, car elle garantit la cohérence et la fiabilité des résultats expérimentaux.
Efficacité de la transfection: L'une des caractéristiques distinctives des cellules HCT116 est leur grande facilité à être transfectées, en particulier avec des vecteurs viraux. Cette caractéristique est particulièrement utile dans la recherche sur la thérapie génique, car elle permet d'introduire du matériel génétique avec efficacité et précision, ce qui facilite les manipulations génétiques avancées et les études fonctionnelles.

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Variantes de produits

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Numéro de produit : 300195

Applications de la lignée cellulaire HCT116 dans la recherche

La lignée cellulaire HCT116 a un large éventail d'applications dans la recherche sur le cancer. Les principales applications sont les suivantes

Biologie du cancer

La lignée cellulaire HCT116 est utilisée pour étudier la progression et le développement du cancer du côlon. En outre, elle permet d'éclairer les mécanismes sous-jacents et les voies de signalisation impliqués dans la prolifération, la migration et l'invasion du cancer. Une étude a utilisé les cellules HCT116 pour étudier les gènes impliqués dans le développement de la résistance aux médicaments. Les chercheurs ont surexprimé le gène MDR1 dans les cellules cancéreuses du côlon et ont observé l'expression des isoformes NOX (oxyde NADPH) et Nrf2. L'étude a révélé que l'augmentation de NOX2 et de Nrf2 entraîne une chimiorésistance dans les cellules cancéreuses ; ces gènes peuvent donc être ciblés pour surmonter le développement de la résistance pendant le traitement du cancer [1]. De même, des recherches menées en 2021 ont rapporté que la voie de signalisation NF-κB est impliquée dans la régulation de la prolifération et de la migration du cancer du côlon. Elle peut donc être ciblée pour développer de nouvelles thérapies efficaces contre le carcinome colorectal [2].

Dans le domaine de l'oncologie, il est fondamental de comprendre les processus complexes du cycle cellulaire, de la prolifération et de la croissance, ainsi que de l'apoptose. Ces fonctions biologiques sont essentielles dans l'étude des lignées cellulaires humaines, en particulier celles dérivées de cellules malignes telles que les cellules cancéreuses du côlon humain et les modèles de cancer du pancréas. Les lignées cellulaires HCT116 et SW620, par exemple, jouent un rôle essentiel dans l'exploration des mécanismes sous-jacents au cancer du côlon et du pancréas, respectivement. Grâce à des techniques telles que la cytométrie de flux et les essais clonogéniques, les chercheurs peuvent élucider les profils d'expression génétique et le comportement des cellules indépendantes au sein des tumeurs, ce qui permet de comprendre comment le cancer communique au sein de la matrice extracellulaire.

Le rôle de l'apoptose dans la progression du cancer

L'apoptose, ou mort cellulaire programmée, joue un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie cellulaire et constitue un domaine d'étude clé dans la recherche sur le cancer. La distinction entre l'apoptose non liée et l'apoptose spécifiquement induite dans le contexte du cancer, comme la mort des cellules cancéreuses du côlon, est cruciale. Ce processus ne se limite pas à l'élimination des cellules, mais implique une interaction complexe de signaux qui peuvent affecter la croissance de la tumeur et la formation de métastases. En examinant l'apoptose et la mort cellulaire en conjonction avec les suppresseurs de métastases et l'activité des suppresseurs de tumeurs, les scientifiques peuvent mieux comprendre les voies qui régulent la progression du cancer et le potentiel métastatique.

Métastases et marqueurs moléculaires dans le cancer

Les métastases restent l'un des aspects les plus redoutables du cancer, les métastases hématogènes étant un problème important dans la propagation des cellules malignes. L'exploration des métastases implique l'étude des capacités de mouvement et d'invasion des cellules cancéreuses, ou locomotion cellulaire, et de la manière dont les cellules interagissent avec leur environnement, y compris la matrice extracellulaire. Des marqueurs moléculaires tels que l'expression de CD133 et le récepteur du facteur de croissance épidermique sont essentiels pour identifier et comprendre le comportement des cellules positives du carcinome du côlon et d'autres types de cancer. La voie SIRT6, par exemple, est devenue un domaine d'intérêt en raison de son rôle potentiel dans la modulation de la croissance tumorale et du cancer du côlon métastatique.

Toxicologie/développement de médicaments

La lignée cellulaire HCT116 est utilisée comme modèle de dépistage pour les nouveaux médicaments anticancéreux. Plusieurs études ont été menées pour évaluer l'efficacité et la toxicité des médicaments anticancéreux, y compris les produits naturels et les nanoparticules synthétisées chimiquement. Ainsi, la recherche a évalué la cytotoxicité de nanoparticules d'argent synthétisées à partir d'extraits d'une plante médicinale, Caesalpinia pulcherrima, dans des cellules HCT116 [3]. Dans une étude, les chercheurs ont utilisé la lignée cellulaire cancéreuse HCT116 pour évaluer le potentiel anticancéreux de l'extrait d'eau de thé de cacao . Ils ont constaté que l'extrait de thé au cacao réduit la prolifération du cancer du côlon et induit la mort cellulaire [4]. Une autre étude a utilisé des cellules cancéreuses HCT116 et a découvert que les extraits depomme de terre aérienne ( Dioscorea bulbifera) présentent une activité pro-apoptotique dans les cellules de carcinome colorectal via l'activation de la cascade de signalisation JNK et la suppression du gène ERK1/2 [5].

Les effets de la metformine sur les cellules cancéreuses, en particulier dans le contexte du cancer du côlon et du pancréas, illustrent comment la compréhension des fonctions biologiques des cellules cancéreuses peut conduire à des stratégies thérapeutiques potentielles. La recherche sur la survie clonogénique, ou la capacité à former des clones, des cellules cancéreuses après un traitement avec des agents comme la metformine ou en ciblant des voies spécifiques telles que le récepteur du facteur de croissance épidermique, peut fournir des informations précieuses sur les traitements efficaces contre le cancer. En outre, l'utilisation de clones et de populations de cellules HCT116 dans ces études permet une compréhension nuancée de la façon dont les cellules cancéreuses répondent à différentes interventions thérapeutiques, ouvrant ainsi la voie à des approches plus personnalisées du traitement du cancer.

Cellules HCT116 : Publications de recherche

Cette section passe en revue quelques publications récentes importantes et les plus citées concernant la lignée cellulaire HCT116.

Étude de cytotoxicité des nanoparticules SnO2 synthétisées à partir de graines de Piper nigrum sur des lignées cellulaires de cancer colorectal (HCT116) et de cancer du poumon (A549)

Cette étude a été publiée dans le Journal of Photochemistry and Photobiology B : Biology (2017). Les chercheurs ont utilisé les lignées cellulaires de cancer du côlon HCT116 et de cancer du poumon A549 pour évaluer les effets cytotoxiques des nanoparticules d'oxyde d'étain synthétisées à partir de graines de piper nigrum.

Le long ARN non codant SNHG15 interagit avec le facteur de transcription Slug, le stabilise et favorise la progression du cancer du côlon

Cette recherche parue dans Cancer Letters (2018) propose que le lncRNA SNHG15 favorise la migration des cellules cancéreuses du côlon dans les lignées cellulaires du cancer colorectal, y compris HCT116.

La surexpression du long ARN non codant TUG1 favorise la progression du cancer du côlon

Cet article a été publié dans le journal Medical Science Monitor en 2016. L'étude a révélé que l'ARNnc oncogène TUG1 favorise la prolifération et la migration des cellules cancéreuses du côlon HCT116.

La résistance aux médicaments induit la régulation à la hausse des enzymes productrices de H2S dans les cellules cancéreuses du côlon HCT116

Cette recherche parue dans la revue Biochemical Pharmacology (2018) propose que le développement de la résistance aux médicaments augmente les niveaux d'enzymes productrices de H2S dans les cellules cancéreuses du côlon HCT116.

Effets apoptotiques et antiprolifératifs de l'extrait d'eau d'Inula viscosa L. dans l'expression de microRnas sur la lignée cellulaire HCT 116 : une étude in vitro

Cet article de recherche publié dans l'International Journal of Environmental Health Research (2023) propose que l'extrait d'Inula viscosa L. exerce un effet anticancéreux sur les cellules cancéreuses colorectales HCT116 par le biais de la régulation des microARN.

Ressources pour les cellules HCT116

Vous trouverez ci-dessous quelques ressources sur les cellules HCT116.

Transfection des cellules HCT116 : Cette vidéo est un guide étape par étape pour la transfection des cellules cancéreuses HCT116.
Culture de la lignée cellulaire HCT116 : Cette vidéo présente le protocole de sous-culture de la lignée cellulaire HCT116 de cancer du côlon.
Sous-culture de la lignée cellulaire HCT116 : Ce site web contient de nombreuses informations utiles sur le milieu de culture de la lignée cellulaire HCT116. Il fournit également des procédures de congélation, de décongélation et de repiquage des cellules.

Questions fréquemment posées sur les cellules HCT116

Qu'est-ce qui définit les cellules HCT116 dans le contexte de la recherche sur le cancer ?

HCT116 est une lignée cellulaire dérivée du carcinome colorectal humain, largement utilisée dans la recherche sur le cancer pour étudier la biologie, la génétique et les réponses au traitement du cancer colorectal

Quelle est la taille moyenne des cellules HCT116 ?

Dans des conditions de culture standard, les cellules HCT116, qui présentent une morphologie de type épithélial, mesurent généralement environ 15 micromètres de diamètre

Les cellules HCT116 sont-elles caractérisées par un nombre de chromosomes diploïde ou aneuploïde ?

Bien qu'initialement considérées comme quasi-diploïdes, des analyses génétiques plus poussées ont montré que les cellules HCT116 possédaient des anomalies chromosomiques, les rendant aneuploïdes, ce qui est une caractéristique de nombreuses cellules cancéreuses

Quelles sont les lignes directrices concernant le ratio de division optimal lors de la sous-culture de cellules HCT116 afin de garantir une croissance et une viabilité saines ?

Le ratio de division pour les cellules HCT116, qui indique la proportion de cellules transférées dans un nouveau récipient de culture pendant la sous-culture, varie généralement de 1:3 à 1:6, en fonction de la densité cellulaire et du taux de croissance

En quoi les cellules HCT116 diffèrent-elles génétiquement et phénotypiquement des cellules SW480, une autre lignée cellulaire de cancer colorectal ?

Les cellules HCT116 et SW480, toutes deux dérivées de carcinomes colorectaux, diffèrent par leurs mutations génétiques, leurs capacités tumorigènes et leurs réponses aux médicaments, ce qui reflète l'hétérogénéité du cancer colorectal

Qu'est-ce qui distingue les cellules HCT116 des cellules HT-29 en termes d'application dans la recherche sur le cancer colorectal ?

Bien que les lignées cellulaires HCT116 et HT-29 soient toutes deux utilisées dans la recherche sur le cancer colorectal, elles diffèrent par leur composition génétique, leurs caractéristiques morphologiques et leurs réponses à la chimiothérapie, ce qui les rend adaptées à des objectifs de recherche différents

Pourquoi les cellules HCT116 sont-elles fréquemment choisies pour la recherche dans le domaine de la biologie du cancer et du développement de médicaments ?

Les cellules HCT116 sont privilégiées dans la recherche sur le cancer en raison de leur fond génétique bien caractérisé, de leur reproductibilité dans les expériences et de leur pertinence pour le cancer colorectal humain, ce qui les rend précieuses pour les études sur la biologie du cancer et l'efficacité des médicaments

références

Waghela, B.N., F.U. Vaidya, et C. Pathak : Upregulation of NOX-2 and Nrf-2 promotes 5-fluorouracil resistance in human colon carcinoma (HCT-116) cells. Biochemistry (Moscow), 2021, 86, p. 262-274.
Yang, M., et al, Astragalin inhibe la prolifération et la migration des cellules du cancer du côlon humain HCT116 en régulant la voie de signalisation NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: p. 639256.
Deepika, S., C.I. Selvaraj, et 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 induit l'apoptose par l'inhibition des voies de signalisation ERK 1/2 et l'activation de JNK dans les cellules de carcinome colorectal humain HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: p. 806-816.