Abstract

Η έλλειψη των τρισδιάστατων (3-D) υψηλής απόδοσης (ΗΤ) δοκιμασίες διαλογής σχεδιάζονται για να ταυτοποιήσουν αντικαρκινικά φάρμακα εισβολή είναι ένα σημαντικό εμπόδιο στη μείωση της θνησιμότητας του καρκίνου που σχετίζονται με το βασική πρόκληση είναι η τυποποίηση δοκιμασία. Παρουσιάζονται είναι η ανάπτυξη ενός νέου προσδιορισμού εισβολή 3-D με δυναμικό ΗΤ που περιλαμβάνει γύρω κύτταρο-κολλαγόνου σφαίρες εντός του κολλαγόνου για να δημιουργήσει ένα περιβάλλον 3-D, μέσω του οποίου τα κύτταρα μπορούν να εισβάλουν. Τυποποίηση επιτεύχθηκε με το σχεδιασμό μιας tooled πλάκα 96 φρεατίων για τη δημιουργία ενός επακριβώς καθορισμένη θέση για τις κυτταρικές-κολλαγόνου σφαίρες και με χρήση διαλδεϋδης δεξτράνης ότι παρεμποδίζουν τη συστολή του κολλαγόνου, διατηρώντας ομοιόμορφο μέγεθος και σχήμα. Αυτό επιτρέπει την αυτοματοποιημένη ανάγνωση για τον προσδιορισμό της επίδρασης των ανασταλτικών ενώσεων επί καρκινικών κυττάρων εισβολή. Η ευαισθησία αποδεικνύεται από την ικανότητα να διακρίνουν διαφορετικά επίπεδα ικανότητας εισβολής των καρκινικών κυτταρικών σειρών, και ευρωστία προσδιορίστηκε με τον υπολογισμό του Ζ-παράγοντας. Ένας Ζ-παράγοντας του 0,65 λήφθηκε με σύγκριση των αποτελεσμάτων του DMSO και αντι-β1-ιντεγκρίνης, μία ανασταλτική αντιδραστήριο, σχετικά με την εισβολή των καρκινικών κυττάρων Du145, προτείνοντας αυτή η νέα δοκιμασία είναι κατάλληλη για μεγάλης κλίμακας ανακάλυψη φαρμάκων. Ως απόδειξη της αρχής, το NCI Διαφορετικότητα Ένωση Βιβλιοθήκη προβλήθηκε κατά των ανθρωπίνων επεμβατική τα καρκινικά κύτταρα. Εννέα ενώσεις που εμφανίζουν υψηλή δραστικότητα και χαμηλή τοξικότητα ταυτοποιήθηκαν, συμπεριλαμβανομένων DX-52-1, μια ένωση προηγουμένως αναφερθεί ότι αναστέλλει την κυτταρική μετανάστευση, μια κρίσιμη ορίζουσα της εισβολής καρκίνου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτή η καινοτόμος πλατφόρμα HT είναι ένα απλό, ακριβή και εύκολο να αναπαράγουν δοκιμασία εισβολής 3-D για αντι-καρκίνου ανακάλυψη φαρμάκων

Παράθεση:. Evensen NA, Li J, Γιανγκ J, Yu Χ, Σαμψών NS, Zucker S, et al. (2013) Ανάπτυξη ενός υψηλής απόδοσης Τρισδιάστατο Δοκιμασία Εισβολή για Anti-Cancer Drug Discovery. PLoS ONE 8 (12): e82811. doi: 10.1371 /journal.pone.0082811

Συντάκτης: Μινγκ Tan, Πανεπιστήμιο της Νότιας Αλαμπάμα, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 12 Σεπτέμβρη 2013? Αποδεκτές: 6 Νοέμβρη 2013? Δημοσιεύθηκε: 11η Δεκεμβρίου 2013

Copyright: © 2013 Evensen et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίζεται εν μέρει από Baldwin μαστού Ίδρυμα Καρκίνου και το Εθνικό Ίδρυμα Καρκίνου (1R01CA166936). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

η μετάσταση είναι η κύρια αιτία θανάτου σε ασθενείς με καρκίνο και μία από τις πιο πολύπλοκες βιολογικές διεργασίες σε ανθρώπινες ασθένειες [1]. Μια σημαντική πρόκληση για την ανάπτυξη φαρμάκων κατά του καρκίνου που στοχεύουν στην πρόληψη της μετάστασης είναι η έλλειψη αποτελεσματικών μέσων για την ανακάλυψη φαρμάκων. προγράμματα ανακάλυψη φαρμάκων έχουν επικεντρωθεί κυρίως στο στόχο προσυμπτωματικό έλεγχο, η οποία έχει οδηγήσει σε νέες κατηγορίες φαρμακολογικών παραγόντων, κυρίως της τυροσίνης αναστολείς κινάσης και μονοκλωνικά [2] αντισώματα. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι περισσότερες μορφές καρκίνου αναπτυχθεί πολυάριθμες μεταλλάξεις κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του όγκου [3], ξεχωριστοί κλώνοι κυττάρων καρκίνου συχνά παρακάμπτουν ανασταλτικές ενώσεις επικεντρώθηκε στην ενιαία στοχευμένη μορίων [4]. Η αποτυχία να εμπορευματοποιήσει πολλά χρηματοδοτούμενα από το δημόσιο στοχοθετημένες ανακαλύψεις των ναρκωτικών είναι η κινητήρια δύναμη την ανάγκη για νέες προσεγγίσεις για να επισπεύσει την ανάπτυξη φαρμάκων για μεταστατικούς καρκίνους. Έτσι, την ανάπτυξη νέων εργαλείων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό αποτελεσματικών φαρμάκων με στόχο την επεμβατική φαινότυπος των καρκινικών κυττάρων, η απαίτηση κατά το αρχικό στάδιο της μετάστασης [5], και το μεταγενέστερο στάδιο της υποτροπής του καρκίνου λόγω της αυτο-σπορά από μικρο /μακρο μεταστάσεις όγκων [6], είναι επιτακτική ανάγκη για τη μετατροπή αυτής της απειλητική για τη ζωή ασθένεια σε μια χρόνια ένα.

Η αποτελεσματική στόχευση των καρκινικών κυττάρων εισβολής απαιτεί επιδέχονται τεχνολογία για να μιμηθεί

in vivo

συνθήκες. Τοποθέτηση απόδειξη έχει αποδείξει ότι τρισδιάστατο (3-D) μήτρες για καλλιέργεια καρκινικών κυττάρων πιο στενά μιμούνται

in vivo

συνθήκες σε σύγκριση με τις συνθήκες κυτταρικής καλλιέργειας 2-D. Ως εκ τούτου, διαλογή σε συνθήκες καλλιέργειας 3-D προσφέρει ένα υψηλότερο προγνωστική αξία για τη μελλοντική κλινική αποτελεσματικότητα των πιθανών φαρμάκων και επιτρέπει την καλύτερη βελτιστοποίηση [7,8]. Τρέχουσες 3-D υψηλής απόδοσης (ΗΤ) δοκιμασίες διαλογής εστιάζονται κυρίως στην αναγνώριση ενώσεων που αναστέλλουν την ανάπτυξη του όγκου και τον πολλαπλασιασμό [9-15]. Έχουν γίνει προσπάθειες για την ανάπτυξη δοκιμασιών εισβολή 3-D με δυνατότητα HT [16-18]. Ωστόσο, η χρήση αυτών των δοκιμασιών για αντικαρκινικά ανακάλυψη κύτταρο εισβολή φάρμακο έχει παρακωλυθεί λόγω του υψηλού κόστους της διαλογής μεγάλης κλίμακας [16,17], μία απαίτηση για μεγάλο χρόνο επώασης (π.χ., 3 έως περίοδοι επώασης 5 ημερών ) για ενδείξεις τελικό σημείο προσδιορίζεται με χαμηλό σήμα: αναλογίες φόντο [17], δυσκίνητες διαδικασίες [16,18,19], και /ή της έλλειψης τυποποιημένων και αυτοματοποιημένων τεχνικών για την ποσοτικοποίηση των κυττάρων εισβολή [20].

στο παρόν, δεν παρέχει μία νέα 3-D εργαλείο σφαιροειδή με βάση γέλη κολλαγόνου εισβολή ΗΤ διαλογής για την ταυτοποίηση φαρμάκων που δείχνουν τις δυνατότητες αντι-εισβολής. Με τη χρησιμοποίηση ενός καινοτόμο tooled πιάτο, μαζί με διαλδεΰδη δεξτράνης αναμειγνύονται με κολλαγόνο για την πρόληψη της συστολής, η νέα αυτή δοκιμασία εισβολής 3-D επιτρέπει την τυποποίηση και την αυτοματοποιημένη ανάγνωση, που αποτελούν βασικές προϋποθέσεις για τη διαλογή ΗΤ. Παρέχουμε αποδείξεις ότι δοκιμασία εισβολή 3-D μας είναι αναπαραγώγιμη, αποτελεσματική, εύκολη και γρήγορη να εκτελέσει, και αρκετά ευαίσθητη για την ταυτοποίηση ενώσεων που αναστέλλουν καρκινικών κυττάρων εισβολής. Το δυναμικό για τις εν λόγω δραστικές χτυπήματα να έχει θετική επίδραση σε ασθενείς με καρκίνο με την παρεμπόδιση της διάδοσης υποστηρίζει τη χρήση αυτής της δοκιμασίας σε τρέχοντα προγράμματα ανακάλυψη φαρμάκων.

Υλικά και Μέθοδοι

Υλικά