תאי SK-LU-1 למחקר על גרורות של אדנוקרצינומה בריאות

גרורות הן הגורם העיקרי לתמותה מסרטן בקרב חולי אדנוקרצינומה של הריאה, כאשר המחלה המפוזרת נותרת בלתי ניתנת לריפוי במידה רבה, למרות ההתקדמות בטיפולים ממוקדים ובאימונותרפיה. ב-Cytion, אנו מבינים כי כדי להבין את המנגנונים המולקולריים השולטים בגרורות של סרטן ריאות, יש צורך במודלים תאיים המשקפים נאמנה את התכונות הפולשניות והנודדות של גידולים אגרסיביים. תאי SK-LU-1 התגלו כמערכת מודל חשובה לחקר גרורות של אדנוקרצינומה של הריאה, ומספקים לחוקרים תובנות על שרשרת האירועים המורכבת המאפשרת לתאי הסרטן לברוח מהגידולים הראשוניים ולהתיישב באיברים מרוחקים.

נקודות מרכזיות

• תאי SK-LU-1 מציגים מאפיינים מזנכימליים הקשורים לפוטנציאל גרורתי מוגבר
• בדיקות פלישה ונדידה מכמתות את הפנוטיפ הגרורתי במבחנה
• מסלולי מעבר אפיתל-מזנכימליים (EMT) מניעים את הפולשנות של SK-LU-1
• ביטוי מטאלופרוטאינז מטריקס מאפשר פירוק מטריקס תאי
• מודלים של גרורות אורגנוטרופיות חושפים מנגנוני התיישבות ספציפיים לאתר

אפיון מולקולרי של תכונות גרוריות של SK-LU-1

תאי SK-LU-1 נגזרו מאדנוקרצינומה ריאתית מובחנת גרוע ומציגים מאפיינים מולקולריים התואמים לפנוטיפ אגרסיבי ונוטה לגרורות. בניגוד לקווי תאים של סרטן ריאה מובחנים היטב, השומרים על מאפיינים אפיתלליים, תאי SK-LU-1 עברו מעבר חלקי מאפיתל למזנכימלי, ורכשו סמנים מזנכימליים המשפרים את יכולת הנדידה והפלישה.

תאי SK-LU-1 שלנו (300335) מבטאים רמות גבוהות של וימנטין, חלבון פיבריל ביניים מזנכימלי, תוך שהם מציגים ביטוי מופחת של E-cadherin במפגשי תאים. חתימה זו של EMT מתואמת עם תנועתיות משופרת ויכולת לפלוש דרך מחסומי הממברנה הבסיסית.

ביטוי מטאלופרוטאינז מטריקס (MMP) הוא גורם מכריע ביכולת הפולשנות, ותאי SK-LU-1 מפרישים הן MMP-2 והן MMP-9, המאפשרים פירוק של רכיבי מטריקס תאיים אשר אחרת היו מעכבים את נדידת התאים. ניתן לכמת את פעילות MMP באמצעות זימוגרפיה ג'לטין או מצעים פלואורוגניים, המספקים קריאות פונקציונליות של פוטנציאל הפולשנות.

לצורך מחקרים השוואתיים על גרורות, תיק המוצרים שלנו כולל קווי תאים נוספים של סרטן ריאות, כגון תאי A549 (300114), המציגים מאפיינים אפיתלליים בולטים יותר ויכולים לשמש כבקרות גרורתיות נמוכות יותר.

בדיקות נדידה וחדירה במבחנה

הערכה כמותית של תכונות הגרורתיות של SK-LU-1 נעשית באמצעות מספר פורמטים משלימים של בדיקות. בדיקת תא בוידן (transwell) נותרה התקן המקובל למדידת נדידה וחדירה מכוונות. התאים נזרעים בתא העליון ומותר להם לנדוד דרך ממברנות נקבוביות לעבר גרדיאנטים של חומרים כימיים מושכים בתא התחתון.

לצורך בדיקות פלישה, הממברנות מצופות במטריג'ל או בתכשירים אחרים של ממברנת בסיס, המחייבים את התאים לפרק את מחסום המטריקס באופן פרוטאוליטי לפני הנדידה. תאי SK-LU-1 מפגינים פלישה חזקה דרך מטריג'ל, עם מדדי פלישה העולים באופן משמעותי על אלה של קווי תאים פחות אגרסיביים של סרטן ריאות.

בדיקות ריפוי פצעים (שריטות) מספקות הדמיה בזמן אמת של נדידת תאים קולקטיבית. שכבות חד-תאיות של SK-LU-1 משורטות כדי ליצור אזור נטול תאים, וסגירת הפצע מנוטרת במשך 24-48 שעות. בדיקה זו ניתנת להתאמה קלה לפורמטים בעלי תפוקה גבוהה באמצעות כלים אוטומטיים ליצירת פצעים ומערכות הדמיה של תאים חיים.

פלטפורמות לניתוח תאים בזמן אמת (RTCA), כולל xCELLigence, מאפשרות ניטור רציף וללא תווית של נדידה וחדירה. זיהוי מבוסס אימפדנס מספק פרופילים קינטיים של התנהגות תאים, וחושף הבדלים בקצב הנדידה ובמתמשכות שעלולים להחמיץ בבדיקות סופיות.

מנגנוני מעבר אפיתל-מזנכימלי

EMT מייצג תוכנית בסיסית שאותה חוטפות תאי הסרטן כדי לרכוש יכולת גרורתית. בתאי SK-LU-1, מסלולי איתות מרובים מתכנסים כדי לשמור על הפנוטיפ המזנכימלי וניתן לכוון אליהם תרופות כדי להפוך את ה-EMT ולהפחית את הפולשנות.

איתות TGF-β באמצעות גורמי שעתוק SMAD הוא הרגולטור הראשי של EMT. תאי SK-LU-1 מגיבים ל-TGF-β בהגברת הנדידה והפלישה, השפעות שניתן לחסום באמצעות מעכבי קולטן TGF-β או דיכוי SMAD. לעומת זאת, חסימת איתות TGF-β יכולה לגרום למעבר מזנכימלי-אפיתליאלי (MET), ולהפחית את הפוטנציאל הגרורתי.

מסלול Wnt/β-catenin תורם גם הוא לפולשנות של SK-LU-1 על ידי קידום ביטוי של גורמי שעתוק EMT, כולל Snail, Slug ו-Twist. הצטברות β-catenin גרעיני מתואמת עם התנהגות אגרסיבית וניתן לכוון אליה באמצעות מעכבים מולקולריים קטנים.

מודלים נוספים של סרטן ריאות, כולל תאי NCI-H1299 (300485), מספקים מערכות חלופיות לחקר ויסות EMT ברקעים גנטיים שונים.

מודלים תלת-ממדיים של פולשנות

בדיקות הגירה דו-ממדיות אינן משקפות כראוי את המציאות התלת-ממדית של גרורות ברקמות. ספרואידים SK-LU-1 המוטמעים בקולגן או בג'לים Matrigel מדגימים נביטה פולשנית המדמה את השלבים המוקדמים של פלישה לרקמות.

הדמיה בזמן אמת של ספרואידים מוטמעים חושפת את הדינמיקה של הופעת תאי מובילים, גדילי פלישה קולקטיביים והתפשטות תאים בודדים. תהליכים אלה ניתנים לכימות על ידי מדידת מרחק הפלישה, מספר הבליטות הפולשניות ואירועי בריחה של תאים בודדים.

מכשירים מיקרו-פלואידיים לפלישה מספקים גרדיאנטים כימיים מבוקרים המכוונים את הנדידה של SK-LU-1 דרך מטריצות תלת-ממדיות. פלטפורמות אלה מאפשרות מניפולציה מדויקת של הסביבה המיקרוסקופית, תוך מתן אפשרות לתצפית בזמן אמת על הדינמיקה של הפלישה ברזולוציה של תא בודד.

סינון תרופות אנטי-גרורתיות

תאי SK-LU-1 משמשים כפלטפורמות חזקות לזיהוי תרכובות המעכבות תהליכים גרורתיים. ניתן להתאים בקלות בדיקות נדידה וחדירה לפורמטים של סינון, מה שמאפשר זיהוי תרכובות אנטי-גרורתיות מספריות כימיות.

גישות מבוססות-יעד מתמקדות בנקודות מפתח באיתות גרורתי, כולל קולטני טירוזין קינאז (EGFR, MET), מולקולות הדבקה (אינטגרינים, קדרינים) ומטאלופרוטאינזות מטריקס. תאי SK-LU-1 רגישים למעכבי EGFR, מה שהופך אותם לבעלי ערך רב לחקר השפעות טיפול ממוקד על פנוטיפים גרורתיים.

מוצרים מומלצים למחקר גרורות בסרטן ריאות:

• תאי SK-LU-1 (300335) - מודל של אדנוקרצינומה גרורתית בריאות
• תאי A549 (300114) - בקרת סרטן ריאות אפיתליאלי
• תאי NCI-H1299 (300485) - מודל לסרטן ריאות p53-null
• DMEM High Glucose (820300a) - מצע תרבית סטנדרטי