Establecimiento y aplicación de un modelo de cultivo celular tridimensional (3-D) de células tumorales circulantes clínicas (CTC)

Se considera que las células tumorales circulantes (CTC), las raras especies de células presentes en la sangre, contribuyen principalmente a la metástasis o recaída del cáncer. Por lo tanto, la detección de CTC se considera una herramienta clínica esencial para detectar el cáncer metastásico. Además, las CTC pueden ser el objetivo terapéutico de la atención del cáncer metastásico. Por lo tanto, el uso de CTC viables como biopsia para seleccionar regímenes terapéuticos (p. Pruebas de fármacos contra el cáncer basadas en CTC) abre una ruta prometedora para realizar una terapia personalizada contra el cáncer. Con los avances recientes en las técnicas de detección o aislamiento celular, se han propuesto activamente varios enfoques novedosos para aislar/detectar las CTC. Sin embargo, es posible que la mayoría de los métodos actuales no puedan obtener todas las CTC posibles, viables y libres de etiquetas con la pureza celular y el número de células adecuados para las posteriores pruebas de fármacos contra el cáncer basadas en CTC u otros bioensayos. Para hacer frente a los obstáculos técnicos anteriores, el proyecto de investigación propone el uso de una técnica de cultivo celular tridimensional específica para el aislamiento/purificación y la expansión del número de células de las CTC.

El principio de funcionamiento se basa en nuestros hallazgos preliminares que muestran que los leucocitos humanos morirán en condiciones de cultivo celular tridimensional, mientras que las CTC tenderán a agregarse y proliferar en dicho entorno. En función de este fenómeno, el cultivo celular de CTC en 3D se puede utilizar para aislar y purificar las CTC viables del fondo de leucocitos en una selección negativa y sin etiquetas, lo que permite la recolección de todas las CTC posibles en una muestra de sangre. Además, la proliferación de CTC en dicho cultivo celular tridimensional puede expandir adecuadamente el número de células de CTC para las aplicaciones posteriores, lo que actualmente es imposible utilizando los métodos existentes.

En el proyecto de investigación del primer año, los investigadores validarán y evaluarán aún más la viabilidad clínica de usar un modelo de cultivo celular tridimensional para el aislamiento/purificación de CTC y su expansión del número de células. En el proyecto de investigación de segundo y tercer año, los investigadores optimizarán el modelo de cultivo celular en 3D para aumentar el rendimiento del aislamiento/purificación y proliferación de CTC. En el proceso de optimización, los investigadores explorarán el efecto del modelo de cultivo celular (p. cultivo celular estático o de perfusión, y cultivo celular 3-D utilizando diferentes materiales de andamiaje 3-D) o factores bioquímicos (p. concentración de glucosa, concentración sérica, pH o los suplementos de factores de crecimiento/citocinas) sobre los rendimientos de la solación/purificación y proliferación de CTC. En general, los investigadores esperan que el proyecto de investigación propuesto pueda encontrar un enfoque eficiente y efectivo para aislar/purificar/expandir las CTC clínicas de una manera viable, sin etiquetas y de alta pureza. Estos CTC recolectados son valiosos para las tareas analíticas posteriores.