Pubblicato: 2023 | Ultima revisione: maggio 2026
Linea cellulare HCT116: un pilastro nella ricerca sul cancro del colon-retto
La linea cellulare HCT116 costituisce una pietra miliare nell'esplorazione del cancro del colon-retto, offrendo informazioni preziose sulla patogenesi della malattia e sulle potenziali vie terapeutiche. Rinomata per la sua utilità nella ricerca sul cancro e nelle valutazioni farmacologiche, la linea HCT116 facilita studi fondamentali sul comportamento dei tumori e sull'efficacia dei farmaci.
- Terreno di coltura
Il terreno McCoys 5a, integrato con 3,0 g/L di L-glucosio, 1,5 mM di L-glutammina, 3,0 g/L di NaHCO3 e siero fetale bovino al 10%, è ottimale per la coltura delle cellule HCT116. Si consiglia di rinnovare il terreno 1 o 2 volte alla settimana. - Tempo di raddoppio
Il tempo di raddoppio delle cellule tumorali HCT116 varia da 25 a 35 ore. - Tipo di crescita
La linea cellulare del cancro al colon HCT116 è aderente, con cellule che crescono in monostrati. - Livello di biosicurezza
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- Origini e caratteristiche fondamentali delle cellule HCT116
- Domande frequenti sulle cellule HCT116
- Manipolazione delle cellule HCT116
- Riferimenti
- Vantaggi della linea cellulare HCT116
- Porta avanti le tue scoperte con la nostra linea cellulare HCT116 autenticata
- Applicazioni di ricerca della linea cellulare HCT116
- Cellule HCT116: Pubblicazioni di ricerca
- Risorse per le cellule HCT116
- Domande frequenti
Origini e caratteristiche fondamentali delle cellule HCT116
Comprendere le origini e le caratteristiche fondamentali delle cellule HCT116, quali le loro caratteristiche morfologiche, il corredo genetico e le dimensioni cellulari, è essenziale per i ricercatori che intraprendono studi utilizzando questa linea cellulare.
Provenienza e panorama genetico: Originari del colon di un uomo caucasico di 48 anni a cui era stato diagnosticato un cancro del colon-retto, le cellule HCT116 si distinguono per una mutazione nel codone 13 (G13D) del gene KRAS, parte della via di segnalazione RAS/RAF/MEK/ERK. Questa particolare mutazione è fondamentale nella trasformazione oncogenica di queste cellule, sottolineandone l'importanza nella ricerca sul cancro.
Morfologia e caratteristiche di crescita: Presentando una morfologia di tipo epiteliale, le cellule HCT116 crescono tipicamente in colture monostrato, ma possono anche formare sferoidi con diametri compresi tra 150 e 400 µm. Questa adattabilità nei modelli di crescita sottolinea la loro versatilità in vari contesti sperimentali.
Profilo cromosomico: la composizione cromosomica delle cellule HCT116 è quasi diploide, con circa il 70% della popolazione cellulare che ospita 45 cromosomi. In particolare, si osserva un'amplificazione ricorrente nei bracci lunghi dei cromosomi 8, 10, 16 e 17, mentre il cromosoma Y è assente, il che contribuisce alla loro firma genomica unica.
Analisi comparativa: linee cellulari HCT116 vs. HT29
Quando si mettono a confronto le cellule HCT116 con quelle HT29, un'altra linea cellulare di carcinoma colorettale umano, emergono differenze evidenti nel loro potenziale oncogenico e nelle loro capacità di differenziazione:
Aggressività oncogenica e differenziazione: le cellule HCT116 sono caratterizzate da un'elevata aggressività oncogenica e da un potenziale di differenziazione limitato, il che le rende un modello per lo studio dei fenotipi tumorali aggressivi. Al contrario, le cellule HT29 mostrano la capacità di differenziarsi in linee cellulari simili agli enterociti e produttrici di mucina, fornendo un modello di contrasto che imita diversi aspetti della biologia del cancro del colon-retto.
Questa comprensione comparativa delle linee cellulari HCT116 e HT29 arricchisce gli strumenti a disposizione dei ricercatori, consentendo indagini più approfondite sulla natura multiforme del cancro del colon-retto.
Manipolazione delle cellule HCT116
Tempo di raddoppio:
Il tempo di raddoppio delle cellule tumorali HCT116 varia da 25 a 35 ore.
Aderenzi o in sospensione:
La linea cellulare di cancro al colon HCT116 è aderente, con cellule che crescono in monostrati.
Densità di semina:
Per la coltura cellulare HCT116 si raccomanda una densità di semina di 2 x 104 cellule/cm2. Per la subcoltura, le cellule devono essere staccate utilizzando una soluzione di Accutase dopo un lavaggio con PBS 1x. Dopo la centrifugazione, il pellet cellulare viene risospeso in un terreno di coltura fresco e trasferito in una nuova fiasca.
Terreno di coltura:
Il terreno McCoys 5a, integrato con 3,0 g/L di L-glucosio, 1,5 mM di L-glutammina, 3,0 g/L di NaHCO3 e siero fetale bovino al 10%, è ottimale per la coltura delle cellule HCT116. Si consiglia di rinnovare il terreno 1-2 volte alla settimana.
Condizioni di crescita (temperatura, CO₂):
La coltura avviene in un incubatore umidificato a 37 °C con un'atmosfera contenente il 5% di CO2.
Conservazione:
Le cellule HCT116 possono essere conservate a temperature inferiori a -150 °C sia in fase vapore che in fase liquida di azoto liquido.
Processo di congelamento e terreno di coltura:
Utilizzare il terreno CM-1 o CM-ACF per la crioconservazione. Si raccomanda un metodo di congelamento a velocità controllata, che consenta una diminuzione graduale della temperatura di 1 °C al minuto, il che aiuta a mantenere la vitalità cellulare.
Processo di scongelamento:
Scongelare le cellule HCT116 in un bagno d'acqua a 37 °C. Dopo aver aggiunto il terreno di coltura, centrifugare per rimuovere i residui del mezzo di congelamento. Risospendere il pellet cellulare in terreno fresco e coltivare in nuove fiasche.
Livello di biosicurezza:
Livello 1
Vantaggi della linea cellulare HCT116
Questa sezione approfondisce la linea cellulare HCT116, evidenziandone il ruolo fondamentale nella ricerca sul cancro, in particolare nello studio del cancro del colon-retto, e discutendone i vantaggi intrinseci.
La linea cellulare HCT116 si distingue nella ricerca sul cancro grazie a diversi vantaggi chiave:
Modello di cancro del colon-retto: funge da modello in vitro ampiamente riconosciuto per il cancro del colon-retto, il terzo tumore più comune a livello globale. La sua capacità di riprodurre il cancro del colon-retto umano lo rende prezioso per comprendere la biologia del cancro e testare strategie terapeutiche.
Omogeneità: è degno di nota il fatto che circa il 70% delle cellule HCT116 presenti profili genetici coerenti, offrendo una popolazione relativamente omogenea. Questa uniformità è cruciale per gli studi incentrati sull’espressione genica, sulle vie di segnalazione cellulare e sulla valutazione dell’efficacia dei trattamenti farmacologici, poiché garantisce coerenza e affidabilità nei risultati sperimentali.
Efficienza di trasfezione: una delle caratteristiche distintive delle cellule HCT116 è la loro elevata suscettibilità alla trasfezione, in particolare con vettori virali. Questa caratteristica è particolarmente vantaggiosa nella ricerca sulla terapia genica, poiché consente l'introduzione di materiale genetico con efficienza e precisione, facilitando così manipolazioni genetiche avanzate e studi funzionali.
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Applicazioni di ricerca della linea cellulare HCT116
La linea cellulare HCT116 ha un'ampia gamma di applicazioni nella ricerca sul cancro. Alcune applicazioni di rilievo sono:
Biologia del cancro
La linea cellulare HCT116 del cancro al colon viene utilizzata per studiare la progressione e lo sviluppo del cancro al colon. Inoltre, aiuta a chiarire i meccanismi sottostanti e le vie di segnalazione coinvolte nella proliferazione, migrazione e invasione del cancro. Uno studio ha utilizzato le cellule HCT116 per studiare i geni coinvolti nello sviluppo della resistenza ai farmaci. I ricercatori hanno sovraespresso il gene MDR1 nelle cellule tumorali del colon e hanno osservato l'espressione delle isoforme NOX (NADPH ossido) e di Nrf2. Lo studio ha rivelato che la sovraregolazione di NOX2 e Nrf2 causa la chemioresistenza nelle cellule tumorali; pertanto, questi geni possono essere presi di mira per superare lo sviluppo della resistenza durante la terapia antitumorale [1]. Allo stesso modo, una ricerca condotta nel 2021 ha riportato che la via di segnalazione NF-κB è coinvolta nella regolazione della proliferazione e della migrazione del cancro del colon. Pertanto, può essere presa di mira per sviluppare terapie nuove ed efficaci contro il carcinoma colorettale [2].
Nel campo dell'oncologia, è fondamentale comprendere i complessi processi del ciclo cellulare, della proliferazione e della crescita, nonché dell'apoptosi. Queste funzioni biologiche sono fondamentali nello studio delle linee cellulari umane, in particolare quelle derivate da cellule maligne come le cellule del cancro del colon umano e i modelli di cancro al pancreas. Le linee cellulari HCT116 e SW620, ad esempio, sono fondamentali per esplorare i meccanismi alla base rispettivamente del cancro del colon e del cancro al pancreas. Attraverso tecniche come la citometria a flusso e i test clonogenici, i ricercatori possono chiarire i profili di espressione genica e il comportamento delle cellule indipendenti all'interno dei tumori, facendo luce su come il cancro comunica all'interno della matrice extracellulare.
Il ruolo dell'apoptosi nella progressione del cancro
L'apoptosi, o morte cellulare programmata, svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi cellulare ed è un'area chiave di studio nella ricerca sul cancro. La distinzione tra apoptosi non correlata e apoptosi specificamente indotta nel contesto del cancro, come la morte delle cellule del cancro del colon, è cruciale. Questo processo non riguarda solo l'eliminazione delle cellule, ma comporta una complessa interazione di segnali che possono influenzare la crescita del tumore e le metastasi. Esaminando l'apoptosi e la morte cellulare in combinazione con i soppressori delle metastasi e l'attività dei soppressori tumorali, gli scienziati possono acquisire informazioni sui percorsi che regolano la progressione del cancro e il potenziale metastatico.
Metastasi e marcatori molecolari nel cancro
La metastasi rimane uno degli aspetti più temibili del cancro, con la metastasi ematogena che rappresenta una preoccupazione significativa nella diffusione delle cellule maligne. L'esplorazione della metastasi comporta lo studio del movimento e delle capacità di invasione delle cellule tumorali, o locomozione cellulare, e di come le cellule interagiscono con l'ambiente circostante, compresa la matrice extracellulare. I marcatori molecolari come l'espressione di CD133 e il recettore del fattore di crescita epidermico sono fondamentali per identificare e comprendere il comportamento delle cellule positive del carcinoma del colon e di altri tipi di cancro. Il percorso SIRT6, ad esempio, è emerso come un'area di interesse a causa del suo potenziale ruolo nella modulazione della crescita tumorale e del cancro del colon metastatico.
Tossicologia/sviluppo di farmaci
La linea cellulare HCT116 viene utilizzata come modello di screening per nuovi farmaci antitumorali. Sono stati condotti diversi studi per valutare l'efficacia e la tossicità dei farmaci antitumorali, compresi i prodotti naturali e le nanoparticelle sintetizzate chimicamente. In questo contesto, la ricerca ha valutato la citotossicità delle nanoparticelle d'argento sintetizzate dagli estratti di una pianta medicinale, la Caesalpinia pulcherrima, nelle cellule HCT116 [3]. In uno studio, i ricercatori hanno utilizzato la linea cellulare tumorale HCT116 per valutare il potenziale antitumorale dell'estratto acquoso di tè al cacao. Hanno scoperto che l'estratto di tè al cacao riduce la proliferazione del cancro al colon e induce la morte cellulare [4]. Un altro studio ha utilizzato cellule tumorali HCT116 e ha scoperto che gli estratti di patata aerea, Dioscorea bulbifera, mostrano un'attività pro-apoptotica nelle cellule del carcinoma colorettale attraverso l'attivazione della cascata di segnalazione JNK e la soppressione del gene ERK1/2 [5].
Gli effetti della metformina sulle cellule tumorali, in particolare nel contesto del cancro al colon e al pancreas, dimostrano come la comprensione delle funzioni biologiche delle cellule tumorali possa portare a potenziali strategie terapeutiche. La ricerca sulla sopravvivenza clonogenica, ovvero la capacità di formare cloni, delle cellule tumorali in seguito al trattamento con agenti come la metformina o mirati a vie specifiche come il recettore del fattore di crescita epidermico può fornire preziose informazioni sui trattamenti antitumorali efficaci. Inoltre, l'uso di cloni HCT116 e popolazioni di cellule HCT116 in questi studi consente una comprensione approfondita di come le cellule tumorali rispondono a diversi interventi terapeutici, aprendo la strada ad approcci più personalizzati al trattamento del cancro.
Cellule HCT116: Pubblicazioni di ricerca
Questa sezione esaminerà alcune pubblicazioni recenti significative e più citate che riguardano la linea cellulare HCT116.
Questo studio è stato pubblicato sul Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). I ricercatori hanno utilizzato le linee cellulari HCT116 del cancro al colon e A549 del cancro al polmone per valutare gli effetti citotossici delle nanoparticelle di ossido di stagno sintetizzate dai semi di Piper nigrum.
Questa ricerca pubblicata su Cancer Letters (2018) suggerisce che l'RNA non codificante lungo SNHG15 favorisca la migrazione delle cellule tumorali del colon nelle linee cellulari del cancro colorettale, tra cui l'HCT116.
Questo articolo è stato pubblicato sulla rivista Medical Science Monitor nel 2016. Lo studio ha scoperto che l'LncRNA oncogenico TUG1 promuove la proliferazione e la migrazione delle cellule tumorali del colon HCT116.
Questa ricerca pubblicata sulla rivista Biochemical Pharmacology (2018) suggerisce che lo sviluppo della resistenza ai farmaci aumenti i livelli degli enzimi che producono H2S nelle cellule tumorali del colon HCT116.
Questo articolo di ricerca pubblicato sull'International Journal of Environmental Health Research (2023) suggerisce che l'estratto di Inula viscosa L. eserciti un effetto antitumorale sulle cellule di cancro del colon-retto HCT116 attraverso la regolazione dei microRNA.
Risorse sulle cellule HCT116
Di seguito sono riportate alcune risorse sulle cellule HCT116.
- Trasfezione delle cellule HCT116: questo video è una guida passo passo per la trasfezione delle cellule tumorali HCT116.
- Coltivazione della linea cellulare HCT116: questo video mostra il protocollo di subcoltura per la linea cellulare del cancro al colon HCT116.
- Subcoltura della linea cellulare HCT116: questo sito web contiene molte informazioni utili sul terreno di coltura HCT116. Inoltre, fornisce le procedure per il congelamento, lo scongelamento e la subcoltura delle cellule.
Domande frequenti sulle cellule HCT116
Bibliografia
- Waghela, B.N., F.U. Vaidya e C. Pathak: L'upregulation di NOX-2 e Nrf-2 favorisce la resistenza al 5-fluorouracile nelle cellule di carcinoma del colon umano (HCT-116). Biochemistry (Mosca), 2021, 86, pagg. 262-274.
- Yang, M., et al., L'astragalina inibisce la proliferazione e la migrazione delle cellule HCT116 del cancro del colon umano regolando la via di segnalazione NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: p. 639256.
- Deepika, S., C.I. Selvaraj e S.M. Roopan, Screening delle bioattività della Caesalpinia pulcherrima L. swartz e della citotossicità delle nanoparticelle d'argento sintetizzate dall'estratto sulla linea cellulare HCT116. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, p. 110279.
- Gao, X., et al., Il tè al cacao (Camellia ptilophylla) induce l'apoptosi mitocondriale nelle cellule HCT116 attraverso la generazione di ROS e la via di segnalazione PI3K/Akt. Food Research International, 2020, 129, p. 108854.
- Hidayat, A.F.A., et al., La Dioscorea bulbifera ha indotto l'apoptosi attraverso l'inibizione di ERK 1/2 e l'attivazione delle vie di segnalazione JNK nelle cellule di carcinoma colorettale umano HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: pagg. 806-816.