Kliinisten kiertävien kasvainsolujen (CTC) kolmiulotteisen (3-D) soluviljelymallin luominen ja soveltaminen

Verenkierrossa olevien kasvainsolujen (CTC:t), harvinaisten veressä olevien solulajien, katsotaan edistävän pääasiassa syövän etäpesäkkeitä tai uusiutumista. Siten CTC:iden havaitsemista pidetään välttämättömänä kliinisenä työkaluna metastaattisen syövän havaitsemiseksi. Lisäksi CTC:t voivat olla metastaattisen syövän hoidon terapeuttinen kohde. Siksi elinkelpoisten CTC:iden käyttö biopsiana terapeuttisten hoito-ohjelmien valitsemiseksi (esim. CTC-pohjainen syöpälääkkeiden testaus) avaa lupaavan tien yksilöllisen syöpähoidon toteuttamiseen. Solujen eristys- tai havaitsemistekniikoiden viimeaikaisten edistysten myötä erilaisia ​​uusia lähestymistapoja on aktiivisesti ehdotettu CTC:iden eristämiseksi/havaitsemiseksi. Siitä huolimatta useimmat nykyiset menetelmät eivät ehkä pysty saamaan kaikkia mahdollisia, elinkelpoisia ja leimattomia CTC:itä, joilla on riittävä solupuhtaus ja solumäärä myöhempää CTC-pohjaista syöpälääketestausta tai muita biotestejä varten. Edellä mainittujen teknisten esteiden ratkaisemiseksi tutkimusprojektissa ehdotetaan erityisen 3-D-soluviljelytekniikan käyttöä CTC-solujen eristämiseen/puhdistukseen ja solujen määrän lisäämiseen.

Toimintaperiaate perustuu alustaviin havaintoihin, jotka osoittavat, että ihmisen leukosyytit kuolevat pois 3-D-soluviljelytilassa, kun taas CTC:illä on taipumus aggregoitua ja lisääntyä sellaisessa ympäristössä. Tämän ilmiön perusteella 3-D CTC -soluviljelmää voidaan käyttää elävien CTC:iden eristämiseen ja puhdistamiseen leukosyyttitaustasta negatiivisella valinnalla ja leimattomasti, mikä mahdollistaa kaikkien mahdollisten CTC:iden keräämisen verinäytteestä. Lisäksi CTC:iden lisääntyminen sellaisessa 3-D-soluviljelmässä voi riittävästi laajentaa CTC:iden solumäärää myöhempiä sovelluksia varten, mikä on tällä hetkellä mahdotonta olemassa olevilla menetelmillä.

Ensimmäisen vuoden tutkimusprojektissa tutkijat validoivat ja arvioivat edelleen 3-D-soluviljelymallin kliinistä toteutettavuutta CTC-solujen eristämiseen/puhdistukseen ja niiden solujen määrän laajentamiseen. Toisen ja kolmannen vuoden tutkimusprojektissa tutkijat optimoivat 3-D-soluviljelymallin CTC-eristyksen/puhdistuksen ja proliferaation tehokkuuden lisäämiseksi. Optimointiprosessissa tutkijat selvittävät soluviljelymallin vaikutusta (esim. staattinen tai perfuusiosoluviljelmä ja 3D-soluviljelmä käyttämällä erilaisia ​​3-D-telinemateriaaleja) tai biokemiallisia tekijöitä (esim. glukoosipitoisuus, seerumipitoisuus, pH tai kasvutekijöiden/sytokiinien lisäykset) CTC:n eristämisen/puhdistuksen ja proliferaation tehokkuudesta. Kaiken kaikkiaan tutkijat toivovat, että ehdotettu tutkimusprojekti voi löytää tehokkaan ja tehokkaan lähestymistavan kliinisen CTC:n eristämiseksi/puhdistamiseksi/laajentamiseksi elinkelpoisella, etiketöttömällä ja erittäin puhtaalla tavalla. Nämä kerätyt CTC:t ovat arvokkaita myöhempiä analyyttisiä tehtäviä varten.