Ustanowienie i zastosowanie trójwymiarowego (3-D) modelu hodowli komórkowej klinicznych krążących komórek nowotworowych (CTC)

Uważa się, że krążące komórki nowotworowe (CTC), rzadkie gatunki komórek obecnych we krwi, przyczyniają się głównie do przerzutów lub nawrotów raka. Zatem wykrywanie CTC jest uważane za podstawowe narzędzie kliniczne do wykrywania raka z przerzutami. Co więcej, CTC mogą być celem terapeutycznym w leczeniu raka z przerzutami. Dlatego wykorzystanie żywotnych CTC jako biopsji do wyboru schematów terapeutycznych (np. Testy leków przeciwnowotworowych oparte na CTC) otwierają obiecującą drogę do realizacji spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Wraz z ostatnimi postępami w technikach izolacji lub wykrywania komórek aktywnie zaproponowano różne nowe podejścia do izolowania / wykrywania CTC. Niemniej jednak większość obecnych metod może nie być w stanie uzyskać wszystkich możliwych, żywotnych i wolnych od znaczników CTC o odpowiedniej czystości komórek i liczbie komórek do kolejnych testów leków przeciwnowotworowych opartych na CTC lub innych testów biologicznych. Aby uporać się z powyższymi przeszkodami technicznymi, w ramach projektu badawczego zaproponowano zastosowanie specyficznej techniki trójwymiarowej hodowli komórkowej do izolacji/oczyszczania i zwiększania liczby komórek CTC.

Zasada działania opiera się na naszych wstępnych ustaleniach pokazujących, że ludzkie leukocyty obumrą w warunkach hodowli komórkowej 3-D, podczas gdy CTC będą miały tendencję do agregacji i proliferacji w takim środowisku. W oparciu o to zjawisko, trójwymiarowa hodowla komórkowa CTC może być wykorzystana do wyizolowania i oczyszczenia żywych CTC z tła leukocytów w drodze selekcji negatywnej i bez znaczników, umożliwiając zebranie wszystkich możliwych CTC w próbce krwi. Ponadto namnażanie CTC w takiej trójwymiarowej hodowli komórkowej może odpowiednio zwiększyć liczbę komórek CTC do kolejnych zastosowań, co jest obecnie niemożliwe przy użyciu istniejących metod.

W pierwszym roku projektu badawczego badacze będą dalej sprawdzać i oceniać kliniczną wykonalność wykorzystania trójwymiarowego modelu hodowli komórkowej do izolacji/oczyszczania CTC i zwiększania liczby komórek. W ramach drugiego i trzeciego roku projektu badawczego badacze zoptymalizują trójwymiarowy model hodowli komórkowej, aby zwiększyć wydajność izolacji/oczyszczania i proliferacji CTC. W procesie optymalizacji badacze zbadają wpływ modelu hodowli komórkowej (np. statyczna lub perfuzyjna hodowla komórkowa oraz trójwymiarowa hodowla komórkowa przy użyciu różnych trójwymiarowych materiałów rusztowania) lub czynniki biochemiczne (np. stężenie glukozy, stężenie w surowicy, pH lub suplementy czynników wzrostu/cytokin) na wyniki rozpuszczania/oczyszczania CTC i proliferacji. Jako całość, badacze mają nadzieję, że proponowany projekt badawczy może znaleźć wydajne i skuteczne podejście do izolowania/oczyszczania/rozszerzenia klinicznych CTC w sposób wykonalny, wolny od etykiet i o wysokiej czystości. Te zebrane CTC są cenne dla kolejnych zadań analitycznych.