Etablering og anvendelse af 3-dimensionel (3-D) cellekulturmodel af kliniske cirkulerende tumorceller (CTC'er)

Cirkulerende tumorceller (CTC'er), de sjældne cellearter, der findes i blodet, anses hovedsageligt for at bidrage til cancermetastaser eller tilbagefald. Påvisningen af ​​CTC'er betragtes således som et væsentligt klinisk værktøj til at påvise metastatisk cancer. Desuden kan CTC'er være det terapeutiske mål for metastatisk kræftbehandling. Derfor kan brugen af ​​levedygtige CTC'er som en biopsi til at vælge terapeutiske regimer (f. CTCs-baseret anti-cancer lægemiddeltest) åbner op for en lovende vej til at realisere personlig kræftbehandling. Med de seneste fremskridt inden for celleisolering eller detektionsteknikker er forskellige nye tilgange blevet aktivt foreslået til at isolere/detektere CTC'er. Ikke desto mindre er de fleste af de nuværende metoder muligvis ikke i stand til at opnå alle mulige, levedygtige og mærkefrie CTC'er med tilstrækkelig cellenhed og cellenummer til de efterfølgende CTC'er-baserede anti-cancerlægemiddeltests eller andre bioassays. For at tackle ovennævnte tekniske forhindringer foreslår forskningsprojektet brugen af ​​en specifik 3-D cellekulturteknik til isolering/oprensning og celleantaludvidelse af CTC'er.

Arbejdsprincippet er baseret på vores foreløbige resultater, der viser, at de humane leukocytter vil dø væk i 3-D cellekulturtilstand, hvorimod CTC'erne vil have tendens til at aggregere og proliferere i sådanne omgivelser. Baseret på dette fænomen kan 3-D CTC-cellekulturen bruges til at isolere og oprense de levedygtige CTC'er fra leukocytbaggrunden på en negativ selektion og mærkefri måde, hvilket muliggør høst af alle mulige CTC'er i en blodprøve. Desuden kan spredningen af ​​CTC'er i en sådan 3-D cellekultur tilstrækkeligt udvide celleantallet af CTC'er til de efterfølgende applikationer, hvilket i øjeblikket er umuligt ved brug af de eksisterende metoder.

I det første års forskningsprojekt vil efterforskerne yderligere validere og evaluere den kliniske gennemførlighed af at bruge en 3-D cellekulturmodel til CTCs isolering/oprensning og deres celleantaludvidelse. I det 2. og 3. års forskningsprojekt vil efterforskerne optimere 3D-cellekulturmodellen for at øge ydeevnen af ​​CTC-isolering/-oprensning og proliferation. I optimeringsprocessen vil efterforskere udforske effekten af ​​cellekulturmodellen (f. statisk eller perfusionscellekultur og 3-D cellekultur under anvendelse af forskellige 3-D stilladsmaterialer) eller biokemiske faktorer (f.eks. glukosekoncentration, serumkoncentration, pH eller tilskud af vækstfaktorer/cytokiner) på ydeevnen af ​​CTC solation/oprensning og spredning. Som helhed håber efterforskerne, at det foreslåede forskningsprojekt kan finde ud af en effektiv og effektiv tilgang til at isolere/oprense/udvide kliniske CTC'er på en levedygtig, etiketfri og høj renhed måde. Disse høstede CTC'er er værdifulde for de efterfølgende analytiske opgaver.