Pubblicato: 2023 | Ultima revisione: maggio 2026

Linea cellulare MCF-7: una pietra miliare nella ricerca sul cancro al seno e nella sperimentazione farmacologica

La linea cellulare MCF-7, ottenuta nel 1973 da cellule di adenocarcinoma mammario umano, è in prima linea nella ricerca sul cancro al seno, fornendo un modello fondamentale per comprendere la complessa biologia dei tumori al seno positivi ai recettori degli estrogeni e del progesterone. Queste cellule fungono da microcosmo del cancro al seno umano, presentando caratteristiche fondamentali per lo studio della crescita tumorale sia ormono-dipendente che indipendente. I ricercatori utilizzano le cellule MCF-7 per esplorare l’intricata interazione di ormoni come l’estrogeno e il tamoxifene nella regolazione della proliferazione delle cellule tumorali, approfondendo le complessità molecolari dalla formazione degli sferoidi alla progressione clinica del cancro al seno.

Negli studi sul carcinoma mammario metastatico, le cellule MCF-7 sono fondamentali e vengono impiegate in approcci all’avanguardia quali l’incorporazione in microtessuti all’interno di scaffold o idrogel liberi, che riproducono l’ambiente naturale del tumore. Ciò aiuta ad analizzare la malattia metastatica, in particolare nelle donne in postmenopausa, e gli effetti disparati sulla mammella sinistra e destra. Le considerazioni farmacogenetiche e farmacoepigenetiche sono al centro di questa ricerca, con le cellule MCF-7 che fanno luce sulle caratteristiche della malattia specifiche per stadio e sulle risposte al trattamento in vivo.

Le cellule MCF-7 fungono inoltre da base fondamentale negli studi oncologici per testare terapie innovative, come l’elettrochemioterapia ad alta tensione, e nei modelli animali che riproducono fedelmente le cellule tumorali mammarie umane. Il ruolo delle cellule staminali mesenchimali nella modulazione del comportamento di queste cellule tumorali è un altro aspetto oggetto di studio. Inoltre, la comprensione dell’interazione tra estrogeni, androgeni e la crescita delle cellule tumorali mammarie attraverso la linea cellulare MCF-7 fornisce informazioni preziose, alimentando la continua ricerca di conoscenze nel campo in continua evoluzione della ricerca sul cancro.

Linea cellulare MCF-7: origine e informazioni generali

Prima di lavorare con la linea cellulare MCF-7, è essenziale comprenderne la morfologia, le dimensioni delle cellule e altre caratteristiche generali.

Il nome "MCF-7" sta per Michigan Cancer Foundation – 7. È stata istituita dal dottor Soule presso la Michigan Cancer Foundation a Detroit, nel Michigan. Questa linea cellulare è stata isolata nel 1970 dal versamento pleurico di una donna caucasica di 69 anni affetta da adenocarcinoma mammario metastatico. La linea cellulare MCF-7 appartiene al sottotipo Luminal A del carcinoma mammario ed esprime recettori per gli estrogeni, il progesterone e i glucocorticoidi [1, 2]. 

Le cellule MCF-7 sono cellule tumorali mammarie ormono-dipendenti. Queste cellule dell’epitelio mammario presentano un basso potenziale metastatico e sono meno aggressive rispetto alle cellule MDA-MB-231 ormono-indipendenti [3].

• Morfologia delle cellule MCF-7: morfologia di tipo epiteliale; le cellule crescono in monostrati con forti adesioni cellula-cellula; aspetto a ciottoli
  
• Dimensione cellulare: varia tra 19,9 μm e 33,9 μm
• Genoma e ploidia: numero modale di cromosomi: 82; intervallo di ploidia: da 66 a 87
• Varianti della linea cellulare MCF-7: Esistono diverse varianti KO che presentano profili genetici ed espressioni geniche differenti rispetto alle cellule MCF-7 originali [4]

Informazioni sulla coltura cellulare delle cellule MCF-7

La linea cellulare MCF-7 è ampiamente utilizzata nei laboratori di ricerca sul cancro al seno. Prima di mettere in coltura queste cellule, potrebbero sorgere molte domande, ad esempio: qual è il tempo di raddoppio delle cellule MCF-7? Le cellule MCF-7 sono aderenti? E qual è il terreno di coltura per le cellule MCF-7? In questa sezione tratteremo i seguenti punti chiave:

Aspetto

Descrizione

Tempo di raddoppio

Il tempo di raddoppio medio delle cellule MCF-7 è di 24 ore

Aderenzi o in sospensione

Le cellule MCF-7 sono cellule aderenti che crescono come monostrati e formano aggregati cellulari

Densità di semina

Le cellule MCF-7 a crescita lenta vengono seminate a una densità di 3 x 10^4 cellule/cm^2. Dopo aver rimosso il terreno di coltura, le cellule MCF-7 aderenti vengono lavate con PBS 1x. Le cellule vengono staccate utilizzando la soluzione di passaggio Accutase. Si aggiunge il terreno di coltura e le cellule vengono centrifugate. I pellet cellulari vengono risospesi e trasferiti in nuove fiasche con terreno di crescita fresco

Terreno di crescita

Per la coltura delle cellule MCF-7 si utilizza il terreno minimo essenziale di Eagle (EMEM) integrato con il 10% di FBS e 2,5 mM di L-glutammina. Il terreno viene rinnovato da 2 a 3 volte alla settimana

Condizioni di coltura

Le cellule MCF-7 vengono coltivate in un incubatore umidificato a 37 °C con il 5% di CO₂

Conservazione

Le cellule vengono conservate nella fase vapore dell’azoto liquido (-195 °C) per mantenerne la vitalità

Processo di congelamento e terreno di coltura

Per il congelamento delle cellule MCF-7 è preferibile il metodo di congelamento lento, che prevede una riduzione graduale della temperatura di 1 °C per preservare la vitalità cellulare. Il mezzo di congelamento utilizzato per le cellule MCF-7 è CM-1 o CM-ACF

Procedura di scongelamento

Le cellule MCF-7 congelate vengono agitate rapidamente in un bagno d’acqua preriscaldato (37 °C) per 40-60 secondi. Si lascia un piccolo grumo di ghiaccio nella fiala per mantenerla fresca. Le cellule possono essere coltivate direttamente in una fiasca con terreno di coltura fresco oppure centrifugate per rimuovere il terreno di congelamento. Il pellet cellulare risultante viene accuratamente risospeso in terreno fresco e distribuito in fiasche per la crescita

Livello di biosicurezza

Per la manipolazione delle cellule MCF-7 triplo-positive si applica il livello di biosicurezza 1

Pubblicato: 2023 | Ultima revisione: maggio 2026

Cellule MCF-7: vantaggi e limiti

Tutte le linee cellulari tumorali presentano alcuni pro e contro. Quali sono quindi i vantaggi delle cellule MCF-7 che le rendono interessanti per la ricerca? E quali sono i limiti della linea cellulare MCF-7?

Vantaggi

Sono numerosi i vantaggi associati alla linea cellulare MCF-7. Eccone alcuni tra i più importanti:

• Ben caratterizzata: la linea cellulare MCF-7 è ben caratterizzata, il che la rende una scelta frequente nei laboratori di ricerca sul cancro.
• Sensibili agli estrogeni: le cellule MCF-7 sono cellule di carcinoma mammario sensibili agli estrogeni. Dipendono dagli estrogeni per la crescita e la proliferazione ed esprimono livelli di mRNA più elevati del recettore alfa degli estrogeni (ERα) rispetto all’ERβ. Ciò rende le cellule MCF-7 estremamente utili per lo studio del ruolo della segnalazione del recettore degli estrogeni nella biologia del carcinoma mammario.
• Ormono-dipendenti: le cellule MCF-7 sono modelli rappresentativi del carcinoma mammario recettore-positivo e ormono-dipendente.

Limiti

I limiti comunemente attribuiti alle cellule MCF-7 sono:

• Ritmo di crescita lento: rispetto ad altre linee cellulari di carcinoma mammario, le cellule MCF-7 crescono lentamente. Pertanto, queste cellule vengono seminate a densità cellulari relativamente elevate per condurre diversi esperimenti di coltura cellulare.

Cellule MCF-7: ricerca multidisciplinare e implicazioni nel carcinoma mammario

Caratterizzazione del carcinoma mammario con le cellule MCF-7

Le cellule MCF-7, isolate nel 1973 da tessuto di adenocarcinoma mammario umano, costituiscono una pietra miliare nella ricerca sul carcinoma mammario. Queste cellule rivestono particolare importanza nello studio del carcinoma mammario positivo ai recettori degli estrogeni grazie alla loro espressione di tali recettori. Consentono ai ricercatori di indagare le sfumature della crescita estrogeno-dipendente e l’efficacia delle terapie ormonali come il tamoxifene, chiarendo ulteriormente i meccanismi d’azione e la resistenza a questi trattamenti.

Oltre agli studi relativi agli ormoni, le cellule MCF-7 sono fondamentali per l’analisi del cancro al seno a livello molecolare. La loro applicazione spazia dall’analisi del profilo molecolare dei tumori allo studio della proliferazione e della progressione delle cellule tumorali all’interno di colture bidimensionali e microtessuti tridimensionali in scaffold, che rispecchiano fedelmente il microambiente tumorale in vivo.

Lotta alla resistenza ai farmaci nel cancro al seno

Le cellule MCF-7 hanno contribuito in modo significativo alla comprensione e al superamento della resistenza ai farmaci nel trattamento del cancro al seno. Inducendo la resistenza attraverso l’esposizione ad alte dosi di farmaci chemioterapici, i ricercatori possono esaminare i meccanismi che portano alla recidiva del cancro e alla diminuzione dei tassi di sopravvivenza dei pazienti. Studi approfonditi sulle cellule MCF-7 hanno messo in luce il ruolo dell’RNA non codificante lungo HOTAIR nella resistenza ai farmaci, fornendo un potenziale bersaglio per l’intervento terapeutico.

Il continuo sviluppo di farmaci chemioterapici si avvale inoltre delle cellule MCF-7 per lo screening del potenziale antitumorale di varie sostanze, tra cui prodotti naturali, composti sintetici e nanoparticelle. Questi sforzi sono essenziali per la creazione di trattamenti più efficaci contro il cancro al seno, in grado di affrontare ceppi di cellule tumorali resistenti ai farmaci.

Progressi nello sviluppo terapeutico e nelle applicazioni cliniche

Le conoscenze acquisite grazie alla ricerca che utilizza le cellule MCF-7 si estendono allo sviluppo terapeutico per il cancro al seno. In quanto strumento fondamentale per i test preclinici, le cellule MCF-7 vengono utilizzate per lo screening dei composti, la determinazione della citotossicità e la valutazione dell’induzione dell’apoptosi. Questa ricerca ha profonde implicazioni per le future applicazioni cliniche, dove i risultati degli studi che utilizzano le cellule MCF-7 continueranno a ispirare strategie innovative per migliorare l’assistenza ai pazienti e gli esiti terapeutici.

Cellule MCF-7: Pubblicazioni

Esiste una grande quantità di pubblicazioni sulle cellule MCF-7. Questa sezione tratterà solo alcuni esempi degni di nota:

Il knockdown dell’lncRNA HOTAIR riduce la resistenza delle cellule tumorali mammarie alla doxorubicina attraverso la via di segnalazione PI3K/AKT/mTOR

Questo articolo è stato pubblicato nel 2019 sulla rivista *Experimental and Therapeutic Medicine* da Zhixiang Li e colleghi. Lo studio ha suggerito che il knockdown dell’RNA lungo non codificante HOTAIR elimina la resistenza alla doxorubicina nelle cellule di carcinoma mammario MCF-7 regolando la via PI3K/AKT/mTOR.

Il guajadial inverte la resistenza multifarmacologica inibendo l’espressione dei trasportatori ABC e sopprimendo la via PI3K/Akt nelle cellule di carcinoma mammario resistenti ai farmaci

Questa pubblicazione sulla rivista *Chemico-Biological Interactions* ha utilizzato cellule MCF-7 madri e resistenti ai farmaci per studiare l’effetto del composto guajadial sulla resistenza ai farmaci. Questo composto inibisce l’espressione dei trasportatori ABC e sottoregola la via PI3K/AKT per invertire la resistenza multipla ai farmaci.

Interazioni sinergiche del cannabidiolo con i farmaci chemioterapici nelle cellule MCF7: modalità di interazione e analisi proteomica dei meccanismi

Questo articolo descrive l’interazione sinergica tra il cannabidiolo e cinque farmaci chemioterapici nelle cellule MCF-7. Lo studio suggerisce terapie adiuvanti sinergiche a base di cannabidiolo per il trattamento del carcinoma mammario.

Composizione fenolica di alcune piante medicinali tunisine associate a un effetto antiproliferativo sulle cellule MCF-7 del carcinoma mammario umano

Questo articolo, pubblicato su The EuroBiotech Journal, ha utilizzato le cellule MCF-7 per valutare l’effetto antitumorale dei composti fenolici presenti in alcune piante medicinali tunisine.

Una nuova classe di nanoparticelle d’argento veicolate da foglie di Allium cepa per effetti antimicrobici, antiossidanti e antitumorali sulla linea cellulare MCF-7

Lo studio ha proposto nanoparticelle verdi caricate con estratto di foglie di Allium cepa come candidato farmaco. Queste nanoparticelle mostrano attività antitumorale e antiossidante nelle cellule MCF-7.

Risorse sulle cellule MCF-7: protocolli, video e altro

MCF-7 è una linea cellulare di carcinoma mammario comunemente coltivata. Sono disponibili diverse risorse su questa linea cellulare che ne illustrano i protocolli di manipolazione, coltura e trasfezione.

Protocolli di coltura cellulare

Di seguito sono riportate alcune risorse contenenti informazioni sulla coltura delle cellule MCF-7.

• Divisione cellulare: questo documento vi aiuterà a comprendere il processo di passaggio e scongelamento delle cellule MCF-7.
• Cellule MCF-7: questo articolo fornisce tutte le nozioni di base e avanzate sulle cellule MCF-7. Include anche il protocollo di coltura delle cellule MCF-7.

Protocolli di trasfezione

Di seguito sono riportate alcune fonti che descrivono i metodi di trasfezione per la linea cellulare MCF-7.

• Trasfezione di DNA plasmidico nelle cellule MCF-7: questo link al sito web fornisce un protocollo dettagliato di trasfezione per le cellule MCF-7.
• Trasfezione delle cellule MCF-7: questo link contiene protocolli di trasfezione ottimizzati relativi alla linea cellulare MCF-7, condivisi da scienziati di tutto il mondo.

Video relativi alla linea cellulare MCF-7

Esistono numerose risorse video sulle cellule MCF-7. Di seguito ne presenteremo alcune relative alla trasfezione e alla coltura delle cellule MCF-7.

• Trasfezione delle cellule MCF-7: questo video illustra il protocollo di trasfezione per le cellule MCF-7.
• Passaggio delle cellule: questo video illustra il protocollo di base seguito per la coltura delle linee cellulari.
• Congelamento delle cellule aderenti: questo video contiene informazioni relative al congelamento delle linee cellulari aderenti.

Ci auguriamo che questo articolo vi abbia fornito una guida utile sulla manipolazione, la subcoltura e il mantenimento delle cellule MCF-7. Inoltre, può aiutarvi a conoscere i vantaggi e le applicazioni di ricerca di questa linea cellulare. Se avete intenzione di lavorare con le cellule MCF-7, ordinatele da noi.

Riferimenti

1. Moon, H.-r., et al., "Caratterizzazione specifica per sottotipo dell'invasività del carcinoma mammario mediante una piattaforma tumorale microfluidica." PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M., et al., «Interazione dei recettori nucleari (ER, PR e GR) e dei loro ormoni steroidei nelle cellule MCF-7». Mol Cell Biochem, 2016, 422(1-2)
3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean e M. Raica, «La storia della linea cellulare di carcinoma mammario MCF-7: 40 anni di esperienza nella ricerca». Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich e N.E. Davidson, «Cellule MCF-7: da 45 anni cambiano il corso della ricerca e della cura del cancro al seno». JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z., et al., «Il knockdown dell’lncRNA-HOTAIR riduce la resistenza delle cellule tumorali al seno alla doxorubicina attraverso la via di segnalazione PI3K/AKT/mTOR». Experimental and therapeutic medicine, 2019, 18(1)
6. Li, Y., et al., «Il guajadial inverte la resistenza multipla ai farmaci inibendo l’espressione dei trasportatori ABC e sopprimendo la via PI3K/Akt nelle cellule di carcinoma mammario resistenti ai farmaci». Chemico-Biological Interactions, 2019, 305
7. Ruenraroengsak, P., et al., «Consegna mirata di nanoparticelle di ossido di zinco alle cellule di carcinoma mammario resistenti ai farmaci tramite Frizzled-7». *Nanoscale*, 2019, 11(27)
8. Shrihastini, V., et al., «Composti bioattivi di origine vegetale, loro effetti antitumorali e approcci in silico come strategia terapeutica alternativa mirata per il carcinoma mammario: una panoramica aggiornata». Cancers, 2021, 13(24)
9. Erdogan, O., et al., «Sintesi verde di nanoparticelle d’argento tramite estratti di foglie di Cynara scolymus: caratterizzazione, potenziale antitumorale con terapia fotodinamica nelle cellule MCF7». PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A.M. e F. Martel, "I trasportatori del glucosio come bersaglio terapeutico per il cancro al seno: l’effetto dei composti naturali e sintetici." Cancers, 2020, 12(1)