Màn hình kết hợp thuốc sử dụng mô hình ung thư buồng trứng SK

Ung thư buồng trứng vẫn là một trong những loại ung thư phụ khoa nguy hiểm nhất, với phần lớn bệnh nhân cuối cùng phát triển kháng thuốc đối với hóa trị liệu dựa trên platinum tiêu chuẩn. Tại Cytion, chúng tôi nhận thức rằng để vượt qua thách thức điều trị này, cần phải tiến hành nghiên cứu hệ thống về các kết hợp thuốc có thể tăng cường hiệu quả, vượt qua cơ chế kháng thuốc và giảm thiểu độc tính. Các dòng tế bào ung thư buồng trứng SK, đặc biệt là SK-OV-3, đã trở thành công cụ không thể thiếu cho việc sàng lọc kết hợp thuốc quy mô lớn, giúp các nhà nghiên cứu xác định các phác đồ kết hợp có tiềm năng ứng dụng lâm sàng.

Điểm chính

• Tế bào SK-OV-3 thể hiện kháng bạch kim, khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc phát hiện liệu pháp kết hợp
• Các phương pháp sàng lọc dựa trên ma trận cho phép đánh giá hệ thống các cặp thuốc
• Các phương pháp định lượng tương tác hiệp đồng bao gồm Bliss, Loewe và Chou-Talalay hướng dẫn việc lựa chọn các kết quả tiềm năng
• Các nghiên cứu cơ chế tiết lộ cơ sở phân tử cho các tương tác hiệp đồng
• các mô hình khối cầu 3D cải thiện độ chính xác dự đoán hiệu quả kết hợp trong cơ thể sống

SK-OV-3: Mô hình tiêu biểu cho ung thư buồng trứng kháng bạch kim

Tế bào SK-OV-3 được phân lập từ dịch ổ bụng của một bệnh nhân bị ung thư buồng trứng dạng tuyến và đã trở thành một trong những dòng tế bào ung thư buồng trứng được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất. Khả năng kháng thuốc bạch kim bẩm sinh của chúng khiến chúng đặc biệt hữu ích trong việc xác định các chiến lược kết hợp có thể vượt qua biểu hiện kháng thuốc có ý nghĩa lâm sàng này.

Các tế bào SK-OV-3 (300342) của chúng tôi mang nhiều đặc điểm phân tử góp phần vào biểu hiện kháng thuốc của chúng. Những đặc điểm này bao gồm trạng thái p53 null loại bỏ một con đường phản ứng tổn thương DNA quan trọng, sự khuếch đại HER2 thúc đẩy tín hiệu sinh tồn, và sự kích hoạt liên tục của con đường PI3K/AKT thúc đẩy sự sống còn của tế bào sau tổn thương độc tế bào.

Các đặc điểm chuyển đổi biểu mô-mesenchymal (EMT) của tế bào SK-OV-3 càng làm tăng tính liên quan của chúng trong sàng lọc kết hợp thuốc. EMT đã được liên kết với kháng hóa trị trong nhiều loại ung thư, và các hợp chất có thể đảo ngược hoặc ngăn chặn EMT có thể tương tác hiệp đồng với các tác nhân gây độc tế bào truyền thống.

Các phương pháp sàng lọc kết hợp dựa trên ma trận

Màn hình kết hợp thuốc hệ thống yêu cầu các phương pháp có cấu trúc để lấy mẫu không gian kết hợp một cách hiệu quả. Thiết kế ma trận, trong đó hai loại thuốc được kết hợp trên một lưới nồng độ, cho phép đặc trưng toàn diện các tương tác thuốc trên phạm vi tỷ lệ liều và mức độ tác động.

Một ma trận đáp ứng liều lượng điển hình 6×6 hoặc 8×8 kiểm tra từng thuốc ở nhiều nồng độ riêng lẻ và trong tất cả các kết hợp hai thuốc. Thiết kế này tạo ra đủ dữ liệu để định lượng tương tác hiệp đồng một cách nghiêm ngặt đồng thời tương thích với định dạng đĩa 384 giếng phù hợp cho tự động hóa. Tế bào SK-OV-3 thích nghi tốt với định dạng đĩa mật độ cao, duy trì sự phát triển và phản ứng với thuốc ổn định.

Thiết kế thí nghiệm nên bao gồm các nhóm đối chứng phù hợp: tế bào không được xử lý, nhóm đối chứng dung môi cho từng loại thuốc và đường cong đáp ứng liều lượng của từng loại thuốc đơn lẻ. Các giếng lặp lại (thường n=3-4 cho mỗi điều kiện) cho phép đánh giá thống kê ý nghĩa của sự tương tác. Thời gian xử lý 72 giờ là tiêu chuẩn cho các kết hợp thuốc độc tế bào, mặc dù các thời điểm ngắn hơn có thể phù hợp cho các kết hợp thuốc nhắm mục tiêu.

Định lượng tương tác và phân tích dữ liệu

Nhiều khung toán học tồn tại để định lượng tương tác thuốc, mỗi khung có giả định và cách diễn giải riêng. Phương pháp chỉ số kết hợp Chou-Talalay (CI), dựa trên phương trình hiệu ứng trung bình, vẫn được sử dụng rộng rãi: giá trị CI nhỏ hơn 1 cho thấy tương tác hiệp đồng, bằng 1 cho thấy tương tác cộng gộp, và lớn hơn 1 cho thấy tương tác đối kháng.

Mô hình độc lập Bliss giả định các thuốc tác động qua các cơ chế độc lập, tính toán hiệu ứng kết hợp dự kiến là tích của các hiệu ứng thuốc riêng lẻ. Giá trị dương của Excess over Bliss (EOB) cho thấy sự tương tác cộng hưởng. Mô hình cộng hưởng Loewe giả định các thuốc tương đương về chức năng, sử dụng đồ thị isobologram để trực quan hóa tương tác.

Các công cụ phân tích hiện đại bao gồm SynergyFinder và Combenefit tự động hóa tính toán tương tác cộng hưởng trên nhiều mô hình, tạo ra các biểu đồ bề mặt để trực quan hóa cảnh quan tương tác cộng hưởng trên ma trận liều-phản ứng. Các công cụ này giúp xác định tỷ lệ liều tối ưu thể hiện tương tác cộng hưởng tối đa.

Đối với các chiến dịch sàng lọc, các chỉ số Z-score hoặc ZIP (Zero Interaction Potency) cho phép so sánh giữa các cặp hợp chất và xác định các kết hợp hứa hẹn nhất để xác minh tiếp theo.

Nghiên cứu cơ chế của các kết hợp hiệp đồng

Xác định các kết hợp hiệp đồng chỉ là bước đầu tiên; việc hiểu rõ các cơ chế phân tử cơ bản của hiệp đồng là điều cần thiết cho việc ứng dụng lâm sàng. Các tế bào SK-OV-3 phù hợp cho các phân tích phân tử đa dạng có thể làm sáng tỏ các cơ chế hiệp đồng.

Phân tích chu kỳ tế bào bằng kỹ thuật cytometry dòng chảy cho thấy liệu các kết hợp có làm tăng sự ức chế chu kỳ tế bào so với các tác nhân đơn lẻ hay không. Các thử nghiệm apoptosis bao gồm nhuộm Annexin V, đo hoạt hóa caspase và điện di tây blot cắt PARP xác định liệu sự tương tác có biểu hiện qua việc tăng cường chết tế bào hay không.

Phân tích đặc hiệu đường dẫn tín hiệu khám phá các hậu quả tín hiệu của các kết hợp thuốc. Ví dụ, các kết hợp nhắm vào đường dẫn PI3K/AKT có thể được đánh giá thông qua điện di phospho-protein hoặc các bảng ELISA đa năng đo lường phosphoryl hóa các nút đường dẫn. Phân tích trình tự RNA của các tế bào được điều trị bằng kết hợp thuốc tiết lộ các chương trình chuyển mã góp phần vào các hiệu ứng tương tác.

mô hình khối cầu 3D cho dự đoán chính xác hơn

Văn hóa lớp đơn hai chiều không thể đại diện đầy đủ cho môi trường vi mô phức tạp của khối u, nơi các kết hợp thuốc phải hoạt động. Các khối cầu SK-OV-3 được nuôi cấy trong điều kiện bám dính cực thấp hoặc nhúng trong ma trận ngoại bào phát triển các gradient thâm nhập thuốc và lõi thiếu oxy, ảnh hưởng đến hiệu quả của kết hợp thuốc.

Màn hình kết hợp dựa trên khối cầu thường cho thấy các mẫu tương tác hiệp đồng khác biệt so với nuôi cấy 2D, vì sự thâm nhập thuốc trở thành yếu tố quan trọng. Các kết hợp mà một tác nhân tăng cường sự thâm nhập khối u của tác nhân khác có thể cho thấy hiệu quả hiệp đồng cải thiện trong định dạng 3D.

Hình ảnh có độ phân giải cao của các khối u SK-OV-3 cho phép đánh giá tác động của kết hợp thuốc lên kích thước, hình thái và gradient khả năng sống còn của khối u. Các khối u đã được làm trong suốt có thể được phân tích để xác định các mẫu không gian của phản ứng thuốc, xác định liệu sự tương tác có xảy ra ưu tiên ở các vùng cụ thể của khối u hay không.

Sản phẩm được khuyến nghị cho sàng lọc kết hợp ung thư buồng trứng:

• Tế bào SK-OV-3 (300342) - Mô hình ung thư buồng trứng kháng platinum
• DMEM High Glucose (820300a) - Dung dịch nuôi cấy tối ưu
• Dung dịch bảo quản đông lạnh CM-ACF (800650) - Dung dịch bảo quản đông lạnh