Uverejnené: 2023 | Posledná aktualizácia: máj 2026

Bunka HCT116: Pilier výskumu kolorektálneho karcinómu

Bunková línia HCT116 slúži ako základný kameň pri skúmaní kolorektálneho karcinómu a ponúka neoceniteľné poznatky o patogenéze ochorenia a potenciálnych terapeutických možnostiach. Bunková línia HCT116, známa svojou užitočnosťou vo výskume rakoviny a farmakologických hodnoteniach, uľahčuje kľúčové štúdie o správaní nádorov a účinnosti liekov.

Pôvod a základné charakteristiky buniek HCT116

Porozumenie pôvodu a základným vlastnostiam buniek HCT116, ako sú ich morfologické charakteristiky, genetická výbava a rozmery buniek, je nevyhnutné pre výskumníkov, ktorí sa púšťajú do štúdií s využitím tejto buneckej línie.

Pôvod a genetická štruktúra: Bunky HCT116, ktoré pochádzajú z hrubého čreva 48-ročného muža kaukazského pôvodu s diagnózou kolorektálneho karcinómu, sa vyznačujú mutáciou v kodóne 13 (G13D) génu KRAS, ktorý je súčasťou signálnej dráhy RAS/RAF/MEK/ERK. Táto konkrétna mutácia je kľúčová pre onkogénnu transformáciu týchto buniek, čo podčiarkuje ich význam vo výskume rakoviny.

Morfológia a charakteristiky rastu: Bunky HCT116 vykazujú epiteliálnu morfológiu a typicky rastú v monovrstvových kultúrach, ale môžu tiež vytvárať sféroidy s priemerom 150–400 µm. Táto prispôsobivosť v rastových vzoroch podčiarkuje ich všestrannosť v rôznych experimentálnych nastaveniach.

Chromozómový profil: Chromozómové zloženie buniek HCT116 je takmer diploidné, pričom približne 70 % buniek obsahuje 45 chromozómov. Je potrebné poznamenať, že v dlhých ramenách chromozómov 8, 10, 16 a 17 dochádza k opakovanej amplifikácii, zatiaľ čo chromozóm Y chýba, čo prispieva k ich jedinečnému genómovému podpisu.

Porovnávacia analýza: bunkové línie HCT116 vs. HT29

Pri porovnaní HCT116 s HT29, ďalšou bunkovou líniou ľudského kolorektálneho karcinómu, sa objavujú výrazné rozdiely v ich onkogénnom potenciáli a diferenciácii:

Onkogénna agresivita a diferenciácia: Bunky HCT116 sa vyznačujú vysokou onkogénnou agresivitou a obmedzeným diferenciačným potenciálom, čo z nich robí model na štúdium agresívnych fenotypov nádorov. Naopak, bunky HT29 vykazujú schopnosť diferenciácie na línie podobné enterocytom a produkujúce mucín, čím poskytujú kontrastný model, ktorý napodobňuje rôznorodé aspekty biológie kolorektálneho karcinómu.

Toto komparatívne chápanie bunkových línií HCT116 a HT29 obohacuje nástroje, ktoré majú výskumníci k dispozícii, a umožňuje podrobnejšie skúmanie mnohostrannej povahy kolorektálneho karcinómu.

Výhody buneckej línie HCT116

Táto časť sa zaoberá bunkovou líniou HCT116, zdôrazňuje jej kľúčovú úlohu vo výskume rakoviny, najmä pri štúdiu kolorektálneho karcinómu, a rozoberá jej vlastné výhody.

Bunka HCT116 vyniká vo výskume rakoviny vďaka niekoľkým kľúčovým výhodám:

• Model kolorektálneho karcinómu: Slúži ako široko uznávaný in vitro model kolorektálneho karcinómu, tretieho najčastejšieho druhu rakoviny na svete. Vďaka svojej schopnosti napodobňovať ľudský kolorektálny karcinóm je neoceniteľná pre pochopenie biológie rakoviny a testovanie terapeutických stratégií.

• Homogenita: Pozoruhodné je, že približne 70 % buniek HCT116 vykazuje konzistentné genetické profily, čo ponúka relatívne homogénnu populáciu. Táto uniformita je kľúčová pre štúdie zamerané na génovú expresiu, bunkové signálne dráhy a hodnotenie účinnosti liečby liekmi, pretože zabezpečuje konzistentnosť a spoľahlivosť experimentálnych výsledkov.

• Účinnosť transfekcie: Jednou z charakteristických vlastností buniek HCT116 je ich vysoká poddajnosť transfekcii, najmä s vírusovými vektormi. Táto vlastnosť je obzvlášť prospešná vo výskume génovej terapie, kde umožňuje efektívne a presné zavedenie genetického materiálu, čím uľahčuje pokročilé genetické manipulácie a funkčné štúdie.

Rozšírte svoje objavy vďaka našej overenej bunkovej línii HCT116

Výskumné využitie buneckej línie HCT116

Bunka HCT116 má široké uplatnenie vo výskume rakoviny. Niektoré významné oblasti jej využitia sú:

Biológia rakoviny

Bunka rakoviny hrubého čreva HCT116 sa používa na štúdium progresie a vývoja rakoviny hrubého čreva. Okrem toho pomáha objasniť základné mechanizmy a signálne dráhy zapojené do proliferácie, migrácie a invázie rakoviny. V jednej štúdii sa bunky HCT116 použili na štúdium génov zapojených do vývoja rezistencie voči liekom. Výskumníci nadmerne exprimovali gén MDR1 v bunkách rakoviny hrubého čreva a pozorovali expresiu izoforiem NOX (NADPH oxid) a Nrf2. Štúdia odhalila, že zvýšená regulácia NOX2 a Nrf2 spôsobuje chemorezistenciu v rakovinových bunkách; tieto gény teda môžu byť cieľom na prekonanie vývoja rezistencie počas liečby rakoviny [1]. Podobne výskum vykonaný v roku 2021 uviedol, že signálna dráha NF-κB sa podieľa na regulácii proliferácie a migrácie rakoviny hrubého čreva. Môže sa teda stať cieľom vývoja nových a účinných liečiv proti kolorektálnemu karcinómu [2].

V oblasti onkológie je zásadné pochopiť zložité procesy bunkového cyklu, proliferácie a rastu, ako aj apoptózy. Tieto biologické funkcie sú kľúčové pri štúdiu ľudských bunkových línií, najmä tých, ktoré pochádzajú z malígnych buniek, ako sú bunky rakoviny hrubého čreva a modely rakoviny pankreasu. Bunkové línie HCT116 a SW620 napríklad zohrávajú kľúčovú úlohu pri skúmaní mechanizmov, ktoré sú základom rakoviny hrubého čreva, resp. pankreasu. Prostredníctvom techník, ako je prietoková cytometria a klonogénne testy, môžu výskumníci objasniť profily génovej expresie a správanie nezávislých buniek v nádoroch, čím objasnia, ako rakovina komunikuje v rámci extracelulárnej matice.

Úloha apoptózy v progresi rakoviny

Apoptóza, alebo programovaná bunková smrť, zohráva kľúčovú úlohu v udržiavaní bunkovej homeostázy a je kľúčovou oblasťou štúdia v rakovinovom výskume. Rozlišovanie medzi nesúvisiacou apoptózou a apoptózou špecificky indukovanou v kontexte rakoviny, ako je smrť buniek rakoviny hrubého čreva, je kľúčové. Tento proces sa netýka len eliminácie buniek, ale zahŕňa komplexnú interakciu signálov, ktoré môžu ovplyvniť rast nádoru a metastázy. Skúmaním apoptózy a bunkovej smrti v spojení s inhibítormi metastáz a aktivitou tumorových supresorov môžu vedci získať pohľad na dráhy, ktoré regulujú progresiu rakoviny a metastatický potenciál.

Metastázy a molekulárne markery v rakovine

Metastázy zostávajú jedným z najobávanejších aspektov rakoviny, pričom hematogénne metastázy predstavujú významný problém pri šírení malígnych buniek. Skúmanie metastáz zahŕňa štúdium pohybu a inváznych schopností rakovinových buniek, alebo bunkovej lokomócie, a toho, ako bunky interagujú so svojím okolím, vrátane extracelulárnej matice. Molekulárne markery, ako je expresia CD133 a receptor epidermálneho rastového faktora, sú kľúčové pri identifikácii a pochopení správania pozitívnych buniek karcinómu hrubého čreva a iných typov rakoviny. Napríklad dráha SIRT6 sa stala predmetom záujmu vďaka svojej potenciálnej úlohe pri modulácii rastu nádoru a metastázujúceho karcinómu hrubého čreva.

Toxikológia/vývoj liekov

Bunka HCT116 sa používa ako skríningový model pre nové lieky proti rakovine. Bolo vykonaných niekoľko štúdií na posúdenie účinnosti a toxicity protinádorových liekov, vrátane prírodných produktov a chemicky syntetizovaných nanočastíc. V rámci tohto výskumu sa posudzovala cytotoxicita syntetizovaných nanočastíc striebra z extraktov rastlinného lieku Caesalpinia pulcherrima v bunkách HCT116 [3]. V jednej štúdii výskumníci použili rakovinovú bunkovú líniu HCT116 na vyhodnotenie protinádorového potenciálu vodného extraktu z kakaového čaju. Zistili, že extrakt z kakaového čaju znižuje proliferáciu rakoviny hrubého čreva a indukuje bunkovú smrť [4]. V inej štúdii sa použili rakovinové bunky HCT116 a zistilo sa, že extrakty z vzdušného zemiaka (Dioscorea bulbifera) vykazujú proapoptotickú aktivitu v bunkách kolorektálneho karcinómu prostredníctvom aktivácie signálnej kaskády JNK a potlačenia génu ERK1/2 [5].

Účinky metformínu na rakovinové bunky, najmä v kontexte rakoviny hrubého čreva a pankreasu, ilustrujú, ako môže pochopenie biologických funkcií rakovinových buniek viesť k potenciálnym terapeutickým stratégiám. Výskum klonogénneho prežívania, alebo schopnosti vytvárať klony, rakovinových buniek po liečbe látkami ako metformín alebo zameranými na špecifické dráhy, ako je receptor epidermálneho rastového faktora, môže poskytnúť cenné poznatky o účinných spôsoboch liečby rakoviny. Okrem toho použitie klonov HCT116 a populácií buniek HCT116 v týchto štúdiách umožňuje detailné pochopenie toho, ako rakovinové bunky reagujú na rôzne terapeutické intervencie, čím sa otvára cesta k personalizovanejším prístupom k liečbe rakoviny.

Bunky HCT116: Vedecké publikácie

V tejto časti sa budeme venovať niekoľkým významným a najčastejšie citovaným recentným publikáciám, ktoré sa zaoberajú bunkovou líniou HCT116.

Štúdia cytotoxicity syntetizovaných nanočastíc SnO2 sprostredkovaných semenami Piper nigrum voči bunkovým líniám kolorektálneho (HCT116) a pľúcneho rakoviny (A549)

Táto štúdia bola uverejnená v časopise Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). Výskumníci použili bunkové línie rakoviny hrubého čreva HCT116 a rakoviny pľúc A549 na vyhodnotenie cytotoxických účinkov syntetizovaných nanočastíc oxidu cínu získaných zo semien Piper nigrum.

Dlhá nekódujúca RNA SNHG15 interaguje s transkripčným faktorom Slug, stabilizuje ho a podporuje progresiu rakoviny hrubého čreva

Tento výskum uverejnený v časopise Cancer Letters (2018) naznačuje, že lncRNA SNHG15 podporuje migráciu buniek rakoviny hrubého čreva v bunkových líniách kolorektálneho karcinómu, vrátane HCT116.

Nadmerná expresia dlhej nekódujúcej RNA TUG1 podporuje progresiu rakoviny hrubého čreva

Tento článok bol uverejnený v časopise Medical Science Monitor v roku 2016. Štúdia zistila, že onkogénna LncRNA TUG1 podporuje proliferáciu a migráciu buniek rakoviny hrubého čreva HCT116.

Lieková rezistencia indukuje upreguláciu enzýmov produkujúcich H2S v rakovinových bunkách hrubého čreva HCT116

Tento výskum uverejnený v časopise Biochemical Pharmacology (2018) naznačuje, že vývoj rezistencie na lieky zvyšuje hladiny enzýmov produkujúcich H2S v rakovinových bunkách hrubého čreva HCT116.

Apoptotické a antiproliferatívne účinky vodného extraktu Inula viscosa L. na expresiu mikroRNA v bunkovej línii HCT 116: in vitro štúdia

Táto vedecká štúdia uverejnená v časopise International Journal of Environmental Health Research (2023) navrhuje, že extrakt z Inula viscosa L. má protinádorový účinok na bunky kolorektálneho karcinómu HCT116 prostredníctvom regulácie mikroRNA.

Zdroje informácií o bunkách HCT116

Nižšie uvádzame niekoľko zdrojov týkajúcich sa buniek HCT116.

• Transfekcia HCT116: Toto video je podrobným návodom na transfekciu rakovinových buniek HCT116.
• Kultivácia buniek HCT116: Toto video ukazuje protokol subkultivácie buniek HCT116.
• Subkultivácia buniek HCT116: Táto webová stránka obsahuje množstvo užitočných informácií o kultivačnom médiu HCT116. Okrem toho poskytuje postupy na zmrazenie, rozmrazenie a subkultiváciu buniek.

Často kladené otázky o bunkách HCT116

 Referencie

1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya a C. Pathak: Upregulácia NOX-2 a Nrf-2 podporuje rezistenciu voči 5-fluóruracilu v bunkách karcinómu hrubého čreva u človeka (HCT-116). Biochemistry (Moskva), 2021, 86, s. 262–274.
2. Yang, M. a kol., Astragalín inhibuje proliferáciu a migráciu buniek ľudského karcinómu hrubého čreva HCT116 reguláciou signálnej dráhy NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: s. 639256.
3. Deepika, S., C.I. Selvaraj a S.M. Roopan, Skríning bioaktivít Caesalpinia pulcherrima L. swartz a cytotoxicity extraktu syntetizovaných strieborných nanočastíc na bunkovej línii HCT116. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, s. 110279.
4. Gao, X. a kol., Čaj z kakaovníka (Camellia ptilophylla) indukuje mitochondriálnu apoptózu v bunkách HCT116 prostredníctvom tvorby ROS a signálnej dráhy PI3K/Akt. Food Research International, 2020, 129, s. 108854.
5. Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera indukovala apoptózu prostredníctvom inhibície ERK 1/2 a aktivácie signálnych dráh JNK v ľudských kolorektálnych karcinómových bunkách HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: s. 806-816.