Analyse von auf das Sphäroidinnere gerichteten Krebsmedikamenten

Die Analyse von Fluoreszenzbildern in Kombination mit dem Einsatz eines Zell-Imaging-Analysesystems ermöglicht die Charakterisierung von Substanzen, die gegen den hypoxischen Bereich im Innern von Sphäroiden gerichtet sind.

Ziele

Die Zellheterogenität in Tumorgewebe steht in engem Zusammenhang mit der Progression, der Angiogenese, der Arzneimittelresistenz und anderen Problemen bei Krebserkrankungen. Daher wird die Zellheterogenität zu einem wichtigen Faktor bei Entwicklungsstrategien für Arzneimittel. Da ein In-vitro-Krebsmodell auf der Grundlage von Sphäroiden die Mikroumgebung von soliden Tumoren in lebendem Gewebe nachbilden kann, ist zu erwarten, dass es ein nützliches Hilfsmittel bei der Analyse der Heterogenität von Krebszellen bildet. Das Zell-Imaging-Analysesystem analysiert quantitativ durch konfokale fluoreszenzmikroskopische Beobachtung erhaltenen Bilddaten. In dieser Studie wurde die Zytotoxizität eines Arzneimittels durch Visualisierung der Sphäroidgröße und der Mikroumgebung im Innern von Sphäroiden quantitativ analysiert.

Vorbereitung der Proben

Es wurden Sphäroide aus Krebszellen (HT-29) unter Verwendung einer PrimeSurface 96U Platte (SUMITOMO BAKELITE CO., LTD, Japan) hergestellt. Einen Tag vor der Messung mit dem Bildanalysesystem wurde den Sphäroiden Hoechst 33342 und MAR-Sonde (GORYO Chemical) zugesetzt. Dann wurden die Größe und der hypoxische Bereich der Sphäroide visualisiert.

Schlussfolgerung

Es wurden Maximumintensitätsprojektionen (MIP) von Sphäroiden generiert, die aus HT-29-Zellen unterschiedlicher Anzahl bestehen. Die erhaltenen Bilder zeigten, dass der hypoxische Bereich mit der Sphäroidgröße zunahm (Abbildung 1). Die Behandlung von Sphäroiden mit einem großen hypoxischen Bereich mit Irinotecan (Topoisomerase-Inhibitor) führte zur gleichzeitigen Verringerung der Sphäroidgröße und des hypoxischen Bereichs (Abbildung 2(a) und (b)). Die Behandlung mit Rotenon (Inhibitor der Elektronentransportkette in den Mitochondrien) dagegen bewirkte nur eine Reduktion des hypoxischen Bereichs, nicht aber der Sphäroidgröße (Abbildung 2(c) und (d)). Diese Ergebnisse zeigen, dass das Bildanalysesystem die quantitative Untersuchung verschiedener Wirkungen von Arzneimitteln auf die Heterogenität von Krebszellen erlaubt.

PrimeSurface ist ein eingetragenes Warenzeichen von Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Japan.
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