Publicat: 2023 | Ultima revizuire: mai 2026

Linia celulară HCT116: un pilon în cercetarea cancerului colorectal

Linia celulară HCT116 reprezintă o piatră de temelie în explorarea cancerului colorectal, oferind informații neprețuite despre patogeneza bolii și potențialele căi terapeutice. Renumită pentru utilitatea sa în cercetarea cancerului și evaluările farmacologice, HCT116 facilitează studiile pivot privind comportamentul tumoral și eficacitatea medicamentelor.

Originea și caracteristicile fundamentale ale celulelor HCT116

Înțelegerea originilor și a trăsăturilor de bază ale celulelor HCT116, precum caracteristicile morfologice, compoziția genetică și dimensiunile celulare, este esențială pentru cercetătorii care se angajează în studii folosind această linie celulară.

Proveniență și profil genetic: Provenind din colonul unui bărbat caucazian în vârstă de 48 de ani diagnosticat cu cancer colorectal, celulele HCT116 se remarcă printr-o mutație în codonul 13 (G13D) al genei KRAS, parte a căii de semnalizare RAS/RAF/MEK/ERK. Această mutație particulară este esențială în transformarea oncogenică a acestor celule, subliniind relevanța lor în cercetarea cancerului.

Morfologie și caracteristici de creștere: Prezentând o morfologie de tip epitelial, celulele HCT116 cresc de obicei în culturi monostrat, dar pot forma și sferoide cu diametre de 150-400 µm. Această adaptabilitate a modelelor de creștere subliniază versatilitatea lor în diverse configurații experimentale.

Profilul cromozomial: Compoziția cromozomială a celulelor HCT116 este aproape diploidă, aproximativ 70% din populația celulară având 45 de cromozomi. În mod notabil, există o amplificare recurentă în brațele lungi ale cromozomilor 8, 10, 16 și 17, în timp ce cromozomul Y este absent, contribuind la semnătura lor genomică unică.

Analiză comparativă: Liniile celulare HCT116 vs. HT29

Atunci când se compară HCT116 cu HT29, o altă linie celulară de carcinom colorectal uman, apar diferențe distincte în ceea ce privește potențialul lor oncogen și capacitățile de diferențiere:

Agresivitate oncogenică și diferențiere: Celulele HCT116 se caracterizează prin agresivitate oncogenică ridicată și potențial de diferențiere limitat, ceea ce le face un model pentru studierea fenotipurilor tumorale agresive. În contrast, celulele HT29 prezintă capacitatea de a se diferenția în linii celulare de tip enterocite și producătoare de mucină, oferind un model contrastant care imită diverse aspecte ale biologiei cancerului colorectal.

Această înțelegere comparativă a liniilor celulare HCT116 și HT29 îmbogățește setul de instrumente disponibil cercetătorilor, permițând investigații mai nuanțate asupra naturii multifacetate a cancerului colorectal.

Avantajele liniei celulare HCT116

Această secțiune analizează în detaliu linia celulară HCT116, evidențiind rolul său esențial în cercetarea cancerului, în special în studiul cancerului colorectal, și discutând avantajele sale inerente.

Linia celulară HCT116 se remarcă în cercetarea cancerului datorită mai multor avantaje cheie:

• Model de cancer colorectal: Aceasta servește ca model in vitro larg recunoscut pentru cancerul colorectal, al treilea cel mai frecvent tip de cancer la nivel global. Relevanța sa în imitarea cancerului colorectal uman o face extrem de valoroasă pentru înțelegerea biologiei cancerului și testarea strategiilor terapeutice.

• Omogenitate: În mod remarcabil, aproximativ 70% din celulele HCT116 prezintă profiluri genetice consistente, oferind o populație relativ omogenă. Această uniformitate este crucială pentru studiile axate pe expresia genică, căile de semnalizare celulară și evaluarea eficacității tratamentelor medicamentoase, deoarece asigură consistența și fiabilitatea rezultatelor experimentale.

• Eficiența transfecției: Una dintre caracteristicile distinctive ale celulelor HCT116 este receptivitatea lor ridicată la transfecție, în special cu vectori virali. Această caracteristică este deosebit de benefică în cercetarea terapiei genice, permițând introducerea materialului genetic cu eficiență și precizie, facilitând astfel manipulările genetice avansate și studiile funcționale.

Extindeți-vă cercetările cu ajutorul liniei noastre celulare HCT116 autentificate

Aplicații de cercetare ale liniei celulare HCT116

Linia celulară HCT116 are o gamă largă de aplicații în cercetarea cancerului. Unele dintre cele mai importante aplicații sunt:

Biologia cancerului

Linia celulară HCT116 de cancer de colon este utilizată pentru a studia progresia și dezvoltarea cancerului de colon. Mai mult, aceasta ajută la elucidarea mecanismelor subiacente și a căilor de semnalizare implicate în proliferarea, migrația și invazia cancerului. Un studiu a utilizat celule HCT116 pentru a studia genele implicate în dezvoltarea rezistenței la medicamente. Cercetătorii au supraexprimat gena MDR1 în celulele canceroase de colon și au observat expresia izoformelor NOX (oxid de NADPH) și a Nrf2. Studiul a revelat că supraexpresia NOX2 și Nrf2 provoacă rezistență la chimioterapie în celulele canceroase; astfel, aceste gene pot fi vizate pentru a depăși dezvoltarea rezistenței în timpul terapiei împotriva cancerului [1]. De asemenea, o cercetare efectuată în 2021 a raportat că calea de semnalizare NF-κB este implicată în reglarea proliferării și migrației cancerului de colon. Astfel, aceasta poate fi vizată pentru a dezvolta terapii noi și eficiente împotriva carcinomului colorectal [2].

În domeniul oncologiei, înțelegerea proceselor complexe ale ciclului celular, proliferării și creșterii, precum și a apoptozei este fundamentală. Aceste funcții biologice sunt esențiale în studiul liniilor celulare umane, în special a celor derivate din celule maligne, cum ar fi celulele canceroase ale colonului uman și modelele de cancer pancreatic. Liniile celulare HCT116 și SW620, de exemplu, sunt esențiale în explorarea mecanismelor care stau la baza cancerului de colon și, respectiv, a celui pancreatic. Prin tehnici precum citometria în flux și testele clonogene, cercetătorii pot elucida profilurile de expresie genică și comportamentul celulelor independente din cadrul tumorilor, aruncând lumină asupra modului în care cancerul comunică în cadrul matricei extracelulare.

Rolul apoptozei în progresia cancerului

Apoptoza, sau moartea celulară programată, joacă un rol critic în menținerea homeostaziei celulare și este un domeniu cheie de studiu în cercetarea cancerului. Distincția între apoptoza neasociată și apoptoza indusă specific în contextul cancerului, cum ar fi moartea celulelor canceroase de colon, este crucială. Acest proces nu se referă doar la eliminarea celulelor, ci implică o interacțiune complexă de semnale care pot afecta creșterea tumorii și metastazarea. Prin examinarea apoptozei și a morții celulare în conjuncție cu supresorii de metastaze și activitatea supresorilor tumorali, oamenii de știință pot obține informații despre căile care reglează progresia cancerului și potențialul metastatic.

Metastazele și markerii moleculari în cancer

Metastazarea rămâne unul dintre cele mai redutabile aspecte ale cancerului, metastazarea hematogenă fiind o preocupare semnificativă în răspândirea celulelor maligne. Explorarea metastazelor implică studierea mișcării și a capacităților de invazie ale celulelor canceroase, sau a locomoției celulare, precum și a modului în care celulele interacționează cu mediul înconjurător, inclusiv cu matricea extracelulară. Markerii moleculari, precum expresia CD133 și receptorul factorului de creștere epidermic, sunt esențiali în identificarea și înțelegerea comportamentului celulelor carcinomului de colon pozitiv și al altor tipuri de cancer. Calea SIRT6, de exemplu, a devenit un domeniu de interes datorită rolului său potențial în modularea creșterii tumorale și a cancerului de colon metastatic.

Toxicologie/dezvoltarea medicamentelor

Linia celulară HCT116 este utilizată ca model de screening pentru noi medicamente împotriva cancerului. Au fost efectuate mai multe studii pentru a evalua eficacitatea și toxicitatea medicamentelor anticanceroase, inclusiv a produselor naturale și a nanoparticulelor sintetizate chimic. Astfel, cercetarea a evaluat citotoxicitatea nanoparticulelor de argint sintetizate din extractele unui medicament pe bază de plante, Caesalpinia pulcherrima, în celulele HCT116 [3]. Într-un studiu, cercetătorii au utilizat linia celulară canceroasă HCT116 pentru a evalua potențialul anticancerigen al extractului de apă de ceai de cacao. Ei au descoperit că extractul de ceai de cacao reduce proliferarea cancerului de colon și induce moartea celulară [4]. Un alt studiu a utilizat celule canceroase HCT116 și a descoperit că extractele de cartof aerian, Dioscorea bulbifera, prezintă activitate pro-apoptotică în celulele carcinomului colorectal prin activarea cascadei de semnalizare JNK și suprimarea genei ERK1/2 [5].

Efectele metforminei asupra celulelor canceroase, în special în contextul cancerului de colon și pancreatic, ilustrează modul în care înțelegerea funcțiilor biologice ale celulelor canceroase poate duce la potențiale strategii terapeutice. Cercetările privind supraviețuirea clonogenică, sau capacitatea de a forma clone, a celulelor canceroase în urma tratamentului cu agenți precum metformina sau care vizează căi specifice, cum ar fi receptorul factorului de creștere epidermic, pot oferi informații valoroase privind tratamentele eficiente împotriva cancerului. În plus, utilizarea clonelor HCT116 și a populațiilor de celule HCT116 în aceste studii permite o înțelegere nuanțată a modului în care celulele canceroase răspund la diferite intervenții terapeutice, deschizând calea către abordări mai personalizate ale tratamentului cancerului.

Celulele HCT116: Publicații de cercetare

Această secțiune va trece în revistă câteva publicații recente semnificative și cele mai citate care prezintă linia celulară HCT116.

Studiu de citotoxicitate al nanoparticulelor de SnO2 sintetizate mediate de semințe de Piper nigrum asupra liniilor celulare de cancer colorectal (HCT116) și de cancer pulmonar (A549)

Acest studiu a fost publicat în Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). Cercetătorii au utilizat liniile celulare HCT116 de cancer de colon și A549 de cancer pulmonar pentru a evalua efectele citotoxice ale nanoparticulelor de oxid de staniu sintetizate din semințe de Piper nigrum.

ARN-ul lung necodificat SNHG15 interacționează cu factorul de transcripție Slug, îl stabilizează și favorizează progresia cancerului de colon

Această cercetare publicată în Cancer Letters (2018) sugerează că lncRNA SNHG15 favorizează migrația celulelor canceroase de colon în liniile celulare de cancer colorectal, inclusiv HCT116.

Supraexpresia ARN-ului lung necodificat TUG1 favorizează progresia cancerului de colon

Acest articol a fost publicat în revista Medical Science Monitor în 2016. Studiul a constatat că LncRNA TUG1 oncogen promovează proliferarea și migrația celulelor canceroase de colon HCT116.

Rezistența la medicamente induce reglarea în sus a enzimelor producătoare de H2S în celulele canceroase de colon HCT116

Această cercetare publicată în revista Biochemical Pharmacology (2018) sugerează că dezvoltarea rezistenței la medicamente determină creșterea nivelurilor enzimelor producătoare de H2S în celulele canceroase de colon HCT116.

Efectele apoptotice și antiproliferative ale extractului apos de Inula viscosa L. asupra expresiei microARN-urilor în linia celulară HCT 116: un studiu in vitro

Acest articol de cercetare publicat în International Journal of Environmental Health Research (2023) sugerează că extractul de Inula viscosa L. exercită un efect anticancerigen asupra celulelor canceroase colorectale HCT116 prin reglarea microARN-urilor.

Resurse pentru celulele HCT116

Mai jos sunt câteva resurse despre celulele HCT116.

• Transfectarea HCT116: Acest videoclip este un ghid pas cu pas pentru transfectarea celulelor canceroase HCT116.
• Cultivarea liniei celulare HCT116: Acest videoclip prezintă protocolul de subcultivare pentru linia celulară de cancer de colon HCT116.
• Subcultivarea liniei celulare HCT116: Acest site web conține o mulțime de informații utile despre mediul de cultură HCT116. Mai mult, oferă proceduri pentru congelarea, decongelarea și subcultivarea celulelor.

Întrebări frecvente despre celulele HCT116

 Referințe

1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya și C. Pathak: Reglarea în sus a NOX-2 și Nrf-2 favorizează rezistența la 5-fluorouracil în celulele de carcinom de colon uman (HCT-116). Biochemistry (Moscova), 2021, 86, p. 262-274.
2. Yang, M. și colab., Astragalina inhibă proliferarea și migrația celulelor HCT116 de cancer de colon uman prin reglarea căii de semnalizare NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: p. 639256.
3. Deepika, S., C.I. Selvaraj și S.M. Roopan, Screeningul bioactivităților Caesalpinia pulcherrima L. swartz și al citotoxicității nanoparticulelor de argint sintetizate din extract asupra liniei celulare HCT116. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, p. 110279.
4. Gao, X. și colab., Ceaiul de cacao (Camellia ptilophylla) induce apoptoza dependentă de mitocondrii în celulele HCT116 prin generarea de ROS și calea de semnalizare PI3K/Akt. Food Research International, 2020, 129, p. 108854.
5. Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera a indus apoptoza prin inhibarea ERK 1/2 și activarea căilor de semnalizare JNK în celulele de carcinom colorectal uman HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: p. 806-816.