Zavedení a aplikace 3-rozměrného (3-D) modelu buněčné kultury klinických cirkulujících nádorových buněk (CTC)

Cirkulující nádorové buňky (CTC), vzácné buněčné druhy přítomné v krvi, jsou považovány za hlavní podíl na metastázování nebo relapsu rakoviny. Detekce CTC je tedy považována za základní klinický nástroj k detekci metastatického karcinomu. Kromě toho mohou být CTC terapeutickým cílem péče o metastatický karcinom. Proto použití životaschopných CTC jako biopsie pro výběr terapeutických režimů (např. Testování protirakovinných léků na bázi CTC) otevírá slibnou cestu k realizaci personalizované léčby rakoviny. S nedávnými pokroky v buněčných izolačních nebo detekčních technikách byly aktivně navrženy různé nové přístupy k izolaci/detekci CTC. Nicméně většina současných metod nemusí být schopna získat všechny možné, životaschopné a neznačené CTC s adekvátní buněčnou čistotou a počtem buněk pro následné testování protirakovinných léků na bázi CTC nebo jiné biologické testy. Aby se vyřešily výše uvedené technické překážky, výzkumný projekt navrhuje použití specifické techniky 3D buněčné kultury pro izolaci/purifikaci a rozšíření počtu buněk CTC.

Pracovní princip je založen na našich předběžných zjištěních, která ukazují, že lidské leukocyty zaniknou v podmínkách 3-D buněčné kultury, zatímco CTC budou mít tendenci se v takovém prostředí agregovat a proliferovat. Na základě tohoto jevu lze 3-D CTC buněčnou kulturu použít k izolaci a purifikaci životaschopných CTC z leukocytového pozadí negativní selekcí a způsobem bez značení, což umožňuje sklizeň všech možných CTC ve vzorku krve. Kromě toho proliferace CTC v takové 3-D buněčné kultuře může adekvátně rozšířit počet buněk CTC pro následné aplikace, což je v současné době při použití existujících metod nemožné.

V prvním ročníku výzkumného projektu budou vyšetřovatelé dále ověřovat a hodnotit klinickou proveditelnost použití 3-D modelu buněčné kultury pro izolaci/purifikaci CTC a expanzi jejich počtu buněk. Ve 2. a 3. ročníku výzkumného projektu budou výzkumníci optimalizovat 3-D model buněčné kultury tak, aby se zvýšila účinnost izolace/purifikace a proliferace CTC. V procesu optimalizace budou výzkumníci zkoumat účinek modelu buněčné kultury (např. statická nebo perfuzní buněčná kultura a 3-D buněčná kultura s použitím různých 3-D nosných materiálů) nebo biochemických faktorů (např. koncentrace glukózy, koncentrace v séru, pH nebo doplňky růstových faktorů/cytokinů) na výkonech solace/purifikace a proliferace CTC. Jako celek vyšetřovatelé doufají, že navrhovaný výzkumný projekt dokáže najít účinný a efektivní přístup k izolaci/čištění/rozšíření klinických CTC životaschopným, bez označení a vysoce čistým způsobem. Tyto získané CTC jsou cenné pro následné analytické úkoly.