Vaststelling en toepassing van een driedimensionaal (3D) celkweekmodel van klinische circulerende tumorcellen (CTC's)

Circulerende tumorcellen (CTC's), de zeldzame celsoorten die in het bloed aanwezig zijn, worden geacht voornamelijk bij te dragen aan uitzaaiing of terugval van kanker. De detectie van CTC's wordt dus beschouwd als een essentieel klinisch hulpmiddel om uitgezaaide kanker op te sporen. Bovendien kunnen CTC's het therapeutische doelwit zijn van de zorg voor gemetastaseerde kanker. Daarom is het gebruik van levensvatbare CTC's als biopsie om therapeutische regimes te selecteren (bijv. Op CTC's gebaseerde antikankergeneesmiddeltests) opent een veelbelovende route om gepersonaliseerde kankertherapie te realiseren. Met de recente vorderingen op het gebied van celisolatie of detectietechnieken zijn verschillende nieuwe benaderingen actief voorgesteld om CTC's te isoleren/opsporen. Desalniettemin zijn de meeste van de huidige methoden mogelijk niet in staat om alle mogelijke, levensvatbare en labelvrije CTC's te verkrijgen met voldoende celzuiverheid en celaantal voor de daaropvolgende op CTC's gebaseerde antikankergeneesmiddelentests of andere bioassays. Om de bovengenoemde technische hindernissen aan te pakken, stelt het onderzoeksproject het gebruik voor van een specifieke 3D-celkweektechniek voor de isolatie/zuivering en de uitbreiding van het aantal cellen van CTC's.

Het werkingsprincipe is gebaseerd op onze voorlopige bevindingen die aantonen dat de menselijke leukocyten zullen afsterven in een 3D-celcultuur, terwijl de CTC's de neiging hebben om te aggregeren en te prolifereren in een dergelijke omgeving. Op basis van dit fenomeen kan de 3-D CTC-celkweek worden gebruikt om de levensvatbare CTC's van de leukocytenachtergrond te isoleren en te zuiveren op een negatieve selectie en labelvrije manier, waardoor alle mogelijke CTC's in een bloedmonster kunnen worden geoogst. Bovendien kan de proliferatie van CTC's in een dergelijke 3D-celkweek het aantal cellen van CTC's voor de volgende toepassingen adequaat uitbreiden, wat momenteel onmogelijk is met de bestaande methoden.

In het onderzoeksproject van het eerste jaar zullen onderzoekers de klinische haalbaarheid van het gebruik van een 3D-celkweekmodel voor CTC-isolatie/zuivering en hun celaantaluitbreiding verder valideren en evalueren. In het onderzoeksproject van het 2e en 3e jaar zullen onderzoekers het 3D-celcultuurmodel optimaliseren om de prestaties van CTC-isolatie/-zuivering en proliferatie te verbeteren. In het optimalisatieproces zullen onderzoekers het effect van het celkweekmodel (bijv. statische of perfusiecelkweek, en 3D-celkweek met behulp van verschillende 3D-steigermaterialen) of biochemische factoren (bijv. glucoseconcentratie, serumconcentratie, pH of de supplementen van groeifactoren/cytokines) op de prestaties van CTC-solatie/zuivering en proliferatie. Als geheel hopen onderzoekers dat het voorgestelde onderzoeksproject een efficiënte en effectieve aanpak kan vinden om klinische CTC's op een levensvatbare, labelvrije en zeer zuivere manier te isoleren/zuiveren/uitbreiden. Deze geoogste CTC's zijn waardevol voor de daaropvolgende analytische taken.