Bunková línia MCF-7: Základný kameň výskumu rakoviny prsníka a testovania liekov

Bunková línia MCF-7, vytvorená v roku 1973 z buniek ľudského adenokarcinómu prsníka, stojí v popredí výskumu rakoviny prsníka a predstavuje dôležitý model na odhalenie komplexnej biológie rakoviny prsníka s pozitívnymi estrogénovými a progesterónovými receptormi. Tieto bunky slúžia ako mikrokozmos ľudského karcinómu prsníka a vykazujú charakteristiky, ktoré sú rozhodujúce pre štúdium rastu nádorov závislých od hormónov aj nezávislých od nich. Výskumníci využívajú bunky MCF-7 na skúmanie zložitého tanca hormónov, ako sú estrogén a tamoxifén, pri regulácii proliferácie rakovinových buniek, pričom sa zaoberajú molekulárnymi zložitosťami od tvorby sféroidov až po klinickú progresiu rakoviny prsníka

V štúdiách metastatického karcinómu prsníka sú bunky MCF-7 kľúčové, využívajú sa v najmodernejších prístupoch, ako je vloženie do mikrotkanív v scaffoldoch alebo voľných hydrogéloch, ktoré napodobňujú prirodzené prostredie nádoru. To pomáha pri skúmaní metastatického ochorenia, najmä u žien po menopauze, a rozdielnych účinkov na ľavý a pravý prsník. Jadrom tohto výskumu sú farmakogenetické a farmakoepigenetické úvahy, pričom bunky MCF-7 vrhajú svetlo na charakteristiky ochorenia špecifické pre jednotlivé štádiá a reakcie na liečbu in vivo.

Bunky MCF-7 slúžia aj ako základ v onkologických štúdiách na testovanie inovatívnych terapií, ako je vysokonapäťová elektrochemoterapia, a v zvieracích modeloch, ktoré presne kopírujú ľudské nádorové bunky prsníka. Ďalším skúmaným aspektom je úloha mezenchymálnych kmeňových buniek pri modulácii správania týchto nádorových buniek. Okrem toho pochopenie interakcie medzi estrogénom, androgénom a rastom buniek rakoviny prsníka prostredníctvom MCF-7 poskytuje neoceniteľné poznatky, ktoré podnecujú neustálu snahu o získanie poznatkov v neustále sa rozvíjajúcej oblasti výskumu rakoviny.

Bunková línia MCF-7: Pôvod a všeobecné informácie

Pred prácou s bunkovou líniou MCF-7 je nevyhnutné pochopiť, morfológiu, veľkosť buniek a ďalšie všeobecné charakteristiky.

Názov "MCF-7" znamená Michigan Cancer Foundation - 7. Vytvoril ju Dr. Soule v Michigan Cancer Foundation v Detroite v štáte Michigan. Táto bunková línia bola izolovaná v roku 1970 z pleurálneho výpotku 69-ročnej kaukazskej ženy s metastatickým adenokarcinómom prsníka. MCF-7 je luminálny A podtyp karcinómu prsníka, ktorý exprimuje estrogénové, progesterónové a glukokortikoidové receptory [1, 2].

Bunky MCF-7 sú hormonálne závislé bunky rakoviny prsníka. Tieto bunky mliečneho epitelu majú nízky metastatický potenciál a sú menej agresívne v porovnaní s bunkami MDA-MB-231, ktoré nie sú závislé od hormónov [3].

• Morfológia buniek MCF-7:morfológia podobná epitelu; bunky rastú ako monovrstvy so silnými bunkovými adhéziami; vzhľad pripomínajúci dlažbu
  
• Veľkosť buniek: Rozmery buniek sa pohybujú od 19,9 μm do 33,9 μm
• Genóm a ploidia: Modálny počet chromozómov: 82; rozsah plojídie: 66 až 87
• Varianty bunkovej línie MCF-7: Existuje viacero variantov KO, ktoré vykazujú rôzne genetické profily a expresie génov v porovnaní s pôvodnými bunkami MCF-7 [4]

Informácie o bunkovej kultúre buniek MCF-7

MCF-7 je široko kultivovaná bunková línia v laboratóriách na výskum rakoviny prsníka. Pred kultiváciou týchto buniek vám môže napadnúť mnoho otázok, napríklad aký je čas zdvojenia buniek MCF-7? Sú bunky MCF-7 adherentné? A aké je kultivačné médium pre bunky MCF-7? V tejto časti budeme hovoriť o týchto kľúčových bodoch:

Bunky MCF-7: Výhody a obmedzenia

Všetky bunkové línie rakoviny majú určité výhody a nevýhody. Aké sú teda výhody buniek MCF-7, ktoré ich robia atraktívnymi na výskumné účely? A aké sú obmedzenia bunkovej línie MCF-7?

Výhody

S bunkovou líniou MCF-7 je spojených mnoho výhod. Tu je niekoľko najdôležitejších z nich:

• Dobre charakterizované: Bunková línia MCF-7 je dobre charakterizovaná, vďaka čomu sa často používa v laboratóriách na výskum rakoviny
• Reaguje na estrogén: MCF-7 sú bunky rakoviny prsníka reagujúce na estrogén. Ich rast a proliferácia závisia od estrogénu a exprimujú vyššie hladiny mRNA estrogénového receptora alfa (ERα) v porovnaní s ERβ. Vďaka tomu sú bunky MCF-7 veľmi užitočné na štúdium úlohy signalizácie estrogénového receptora v biológii rakoviny prsníka.
• Závislosť od hormónov: Bunky MCF-7 sú reprezentatívnym modelom receptorovo pozitívneho, hormonálne závislého karcinómu prsníka.

Obmedzenia

Bunky MCF-7 majú tieto obmedzenia:

• Pomalá rýchlosť rastu: V porovnaní s inými bunkovými líniami rakoviny prsníka rastú bunky MCF-7 pomaly. Preto sa tieto bunky vysievajú pri relatívne vysokej hustote buniek, aby sa mohli vykonávať rôzne experimenty s bunkovými kultúrami.

Bunky MCF-7: Vplyv na rakovinu prsníka: multidisciplinárny výskum a jeho dôsledky

Charakterizácia rakoviny prsníka pomocou buniek MCF-7

Bunky MCF-7 sú základným kameňom výskumu rakoviny prsníka a pochádzajú z tkaniva ľudského adenokarcinómu prsníka z roku 1973. Tieto bunky sú obzvlášť významné pri štúdiu rakoviny prsníka s pozitívnymi estrogénovými receptormi vzhľadom na ich expresiu estrogénových receptorov. Umožňujú výskumníkom skúmať nuansy rastu závislého od estrogénu a účinnosť hormonálnej liečby, ako je tamoxifén, a ďalej objasňovať mechanizmy účinku a rezistencie voči tejto liečbe

Okrem štúdií súvisiacich s hormónmi sú bunky MCF-7 kľúčové pri skúmaní rakoviny prsníka na molekulárnej úrovni. Ich použitie siaha od analýzy molekulárneho profilu nádorov až po štúdium proliferácie a progresie rakovinových buniek v 2D kultúrach a trojrozmerných mikrotkanivách v podložkách, ktoré presne odrážajú nádorové mikroprostredie in vivo

Boj proti rezistencii na lieky pri rakovine prsníka

Bunky MCF-7 významne prispeli k pochopeniu a prekonaniu liekovej rezistencie pri liečbe rakoviny prsníka. Vyvolaním rezistencie prostredníctvom vystavenia vysokým dávkam chemoterapeutických liekov môžu výskumníci skúmať mechanizmy, ktoré vedú k recidíve rakoviny a zníženiu miery prežitia pacientov. Hĺbkové štúdie zahŕňajúce bunky MCF-7 odhalili úlohu dlhej nekódujúcej RNA HOTAIR v rezistencii na lieky, čo predstavuje potenciálny cieľ pre terapeutický zásah

Neustály vývoj chemoterapeutických liekov sa tiež opiera o bunky MCF-7 pri skríningu protinádorového potenciálu rôznych látok vrátane prírodných produktov, syntetických zlúčenín a nanočastíc. Toto úsilie je nevyhnutné na vytvorenie účinnejších liečebných postupov proti rakovine prsníka, ktoré dokážu bojovať s kmeňmi rakovinových buniek rezistentných na lieky

Pokrok vo vývoji liečebných postupov a klinických aplikácií

Poznatky získané z výskumu využívajúceho bunky MCF-7 presahujú do vývoja liečby rakoviny prsníka. Bunky MCF-7, ktoré slúžia ako dôležitý nástroj predklinického testovania, sa používajú na skríning zlúčenín, stanovenie cytotoxicity a hodnotenie indukcie apoptózy. Tento výskum má hlboké dôsledky pre budúce klinické aplikácie, kde zistenia zo štúdií využívajúcich bunky MCF-7 budú naďalej slúžiť ako podklad pre inovatívne stratégie na zlepšenie starostlivosti o pacientov a výsledkov liečby

Bunky MCF-7: Publikácie

O bunkách MCF-7 existuje množstvo publikácií. Táto časť sa bude zaoberať len niektorými významnými príkladmi:

Knockdown lncRNA-HOTAIR znižuje rezistenciu buniek karcinómu prsníka voči doxorubicínu prostredníctvom signálnej dráhy PI3K/AKT/mTOR

Tento článok publikoval Zhixiang Li a jeho kolegovia v časopise Experimental and Therapeutic Medicine v roku 2019. Štúdia navrhla, že vyradenie dlhej nekódujúcej RNA HOTAIR eliminuje rezistenciu na doxorubicín v bunkách rakoviny prsníka MCF-7 reguláciou dráhy PI3K/AKT/mTOR.

Guajadial zvráti rezistenciu na viaceré lieky inhibíciou expresie ABC transportéra a potlačením dráhy PI3K/Akt v bunkách rakoviny prsníka rezistentných na lieky

V tejto publikácii v časopise Chemico-Biological Interactions sa na štúdium účinku zlúčeniny Guajadial na liekovú rezistenciu použili materské a liekovo rezistentné bunky MCF-7. Táto zlúčenina inhibuje expresiu ABC transportéra a znižuje reguláciu dráhy PI3K/AKT s cieľom zvrátiť rezistenciu na viaceré lieky.

Synergické interakcie kanabidiolu s chemoterapeutikami v bunkách MCF7: Spôsob interakcie a proteomická analýza mechanizmov

Tento publikovaný článok opisuje synergické interakcie kanabidiolu a piatich chemoterapeutických liečiv v bunkách MCF-7. Štúdia navrhuje synergické adjuvantné terapie na báze kanabidiolu pri liečbe rakoviny prsníka.

Fenolové zloženie niektorých tuniských liečivých rastlín spojené s antiproliferačným účinkom na ľudské bunky rakoviny prsníka MCF-7

V tomto článku uverejnenom v časopise The EuroBiotech Journal boli použité bunky MCF-7 na hodnotenie protinádorového účinku fenolových zlúčenín prítomných v niektorých tuniských liečivých rastlinách.

Nové biogénne nanočastice striebra sprostredkované listami Allium cepa pre antimikrobiálne, antioxidačné a protinádorové účinky na bunkovú líniu MCF-7

Štúdia navrhla zelené nanočastice naložené extraktom z listov Allium cepa ako kandidátske liečivo. Tieto nanočastice vykazujú protirakovinovú a antioxidačnú aktivitu v bunkách MCF-7.

Zdroje buniek MCF-7: Protokoly, videá a ďalšie zdroje

MCF-7 je často kultivovaná línia buniek rakoviny prsníka. Existuje niekoľko dostupných zdrojov o tejto bunkovej línii, ktoré vysvetľujú jej spracovanie, kultiváciu a transfekčné protokoly.

Protokoly kultivácie buniek

Nižšie sú uvedené niektoré zdroje obsahujúce informácie o kultivácii buniek MCF-7.

• Delenie buniek: Tento dokument vám pomôže oboznámiť sa s procesom delenia a rozmrazovania buniek MCF-7.
• Bunky MCF-7: Tento článok poskytne všetky základné a pokročilé poznatky o bunkách MCF-7. Obsahuje aj protokol kultivácie buniek MCF-7.

Protokoly transfekcie

Tu sú uvedené niektoré zdroje obsahujúce metódy transfekcie pre bunkovú líniu MCF-7.

• Transfekcia plazmidovej DNA do buniek MCF-7: Tento odkaz na webovú stránku vám poskytne podrobný protokol transfekcie pre bunky MCF-7.
• Transfekcia buniek MCF-7: Tento odkaz obsahuje optimalizované protokoly transfekcie týkajúce sa bunkovej línie MCF-7, o ktoré sa podelili vedci z celého sveta.

Videá týkajúce sa bunkovej línie MCF-7

Existuje mnoho video zdrojov o bunkách MCF-7. Tu budeme hovoriť o niektorých, ktoré sa týkajú transfekcie a kultivácie MCF-7.

• Transfekcia buniek MCF-7: Toto video ukazuje protokol transfekcie buniek MCF-7.
• Pasážovanie buniek: Toto video vysvetľuje základný protokol, ktorý sa používa pri kultivácii bunkových línií.
• Zmrazovanie adherentných buniek: Toto video obsahuje informácie o zmrazovaní adherentných bunkových línií.

Očakávame, že tento článok vás dobre usmernil pri manipulácii, subkultivácii a udržiavaní buniek MCF-7. Okrem toho vám môže pomôcť dozvedieť sa o výhodách a výskumných aplikáciách tejto bunkovej línie. Ak plánujete pracovať s bunkami MCF-7, objednajte si ich u nás.

Odkazy

1. Moon, H.-r., et al., "Subtypovo špecifická charakterizácia invázie karcinómu prsníka pomocou mikrofluidnej platformy pre nádory" PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M., a i., "Interakcia jadrových receptorov (ER, PR a GR) a ich steroidných hormónov v bunkách MCF-7" Mol Cell Biochem, 2016, 422(1-2)
3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean a M. Raica, "Príbeh bunkovej línie rakoviny prsníka MCF-7: 40 rokov skúseností vo výskume" Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich a N.E. Davidson, "MCF-7 cells-changing the course of breast cancer research and care for 45 years" (Bunky MCF-7 - 45 rokov menia smer výskumu a starostlivosti o rakovinu prsníka) JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z., a i., "Knockdown lncRNA-HOTAIR downreguluje rezistenciu buniek rakoviny prsníka voči doxorubicínu prostredníctvom signálnej dráhy PI3K/AKT/mTOR." Experimentálna a terapeutická medicína, 2019, 18(1)
6. Li, Y., a i., "Guajadial zvracia viacnásobnú liekovú rezistenciu inhibíciou expresie ABC transportéra a potlačením dráhy PI3K/Akt v bunkách karcinómu prsníka rezistentných na lieky" Chemicko-biologické interakcie, 2019, 305
7. Ruenraroengsak, P., a i., "Frizzled-7-targeted delivery of zinc oxide nanoparticles to drug-resistant breast cancer cells" Nanoscale, 2019, 11(27)
8. Shrihastini, V., a i., "Bioaktívne zlúčeniny odvodené od rastlín, ich protinádorové účinky a prístupy in silico ako alternatívna stratégia cielenej liečby rakoviny prsníka: An updated overview." Cancers, 2021, 13(24)
9. Erdogan, O., et al." Zelená syntéza nanočastíc striebra prostredníctvom extraktov z listov Cynara scolymus: The characterization, anticancer potential with photodynamic therapy in MCF7 cells (Charakterizácia, protinádorový potenciál s fotodynamickou terapiou v bunkách MCF7)." PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A. M. a F. Martel, "Targeting glucose transporters for breast cancer therapy (Cielenie na glukózové transportéry na liečbu rakoviny prsníka): Účinok prírodných a syntetických zlúčenín." Cancers, 2020, 12(1)