Estabelecimento e Aplicação de Modelo de Cultura de Células Tridimensionais (3-D) de Células Tumorais Circulantes Clínicas (CTCs)

Células tumorais circulantes (CTCs), as raras espécies de células presentes no sangue, são consideradas as que mais contribuem para a metástase ou recaída do câncer. Assim, a detecção de CTCs é considerada uma ferramenta clínica essencial para detectar câncer metastático. Além disso, as CTCs podem ser o alvo terapêutico do tratamento do câncer metastático. Portanto, o uso de CTCs viáveis ​​como biópsia para selecionar regimes terapêuticos (por exemplo, Testes de drogas anticancerígenas baseados em CTCs) abrem uma rota promissora para realizar a terapia personalizada do câncer. Com os recentes avanços nas técnicas de isolamento ou detecção de células, várias novas abordagens foram ativamente propostas para isolar/detectar CTCs. No entanto, a maioria dos métodos atuais pode não ser capaz de obter todas as CTCs possíveis, viáveis ​​e livres de marcadores com pureza celular e número de células adequados para os testes subsequentes de drogas anticâncer baseadas em CTCs ou outros bioensaios. Para enfrentar os obstáculos técnicos acima, o projeto de pesquisa propõe o uso de uma técnica específica de cultura de células 3-D para o isolamento/purificação e expansão do número de células de CTCs.

O princípio de funcionamento é baseado em nossas descobertas preliminares, mostrando que os leucócitos humanos morrerão em condições de cultura de células 3-D, enquanto as CTCs tenderão a se agregar e proliferar em tal ambiente. Com base nesse fenômeno, a cultura de células 3-D CTC pode ser usada para isolar e purificar as CTCs viáveis ​​do fundo leucocitário em uma seleção negativa e livre de marcação, permitindo a colheita de todas as CTCs possíveis em uma amostra de sangue. Além disso, a proliferação de CTCs nessa cultura de células 3-D pode expandir adequadamente o número de células de CTCs para as aplicações subsequentes, o que atualmente é impossível usando os métodos existentes.

No projeto de pesquisa do 1º ano, os investigadores irão validar e avaliar a viabilidade clínica de usar um modelo de cultura de células 3-D para isolamento/purificação de CTCs e sua expansão do número de células. No projeto de pesquisa do 2º e 3º ano, os pesquisadores otimizarão o modelo de cultura de células 3-D para aumentar os desempenhos de isolamento/purificação e proliferação de CTC. No processo de otimização, os investigadores explorarão o efeito do modelo de cultura de células (por exemplo, cultura de células estáticas ou de perfusão e cultura de células 3-D usando diferentes materiais de andaime 3-D) ou fatores bioquímicos (por exemplo, concentração de glicose, concentração sérica, pH ou suplementos de fatores de crescimento/citocinas) sobre os desempenhos de isolamento/purificação e proliferação de CTC. Como um todo, os investigadores esperam que o projeto de pesquisa proposto possa encontrar uma abordagem eficiente e eficaz para isolar/purificar/expandir CTCs clínicas de maneira viável, livre de rótulos e de alta pureza. Esses CTCs coletados são valiosos para as tarefas analíticas subsequentes.