Évaluation de l’efficacité de médicaments : réponse de sphéroïdes mixtes à des médicaments

Lorsqu’elle est associée à l’utilisation du système, l’observation au microscope confocal permet d’évaluer l’efficacité d’un médicament sur des sphéroïdes mixtes marqués avec un fluorophore adapté.

Objectifs

Jusqu’à aujourd’hui, la plupart des analyses d’efficacité des médicaments anticancéreux reposaient sur l’utilisation de cellules immobilisées cultivées en monocouches 2D. Ces monocouches 2D ne sont cependant pas capables de refléter fidèlement la complexité de l’environnement natif tridimensionnel des cellules cancéreuses, d’où l’intérêt qui s’est porté sur l’utilisation de cultures cellulaires 3D. En outre, les systèmes de sphéroïdes mixtes générés par la co-culture de deux ou plusieurs types de cellules se sont avérés utiles pour l’étude des mécanismes d’interaction intercellulaire ou d’activation cellulaire. Au cours de cette étude, les effets de la chloroquine (CHL) sur des sphéroïdes mixtes composés de cellules U20S et HT-29 ont été étudiés grâce à l’analyse d’images en fluorescence avec le système.

Préparation des échantillons

Du milieu de culture a été ensemencé par une suspension cellulaire contenant des cellules transgéniques U20S exprimant la protéine YFP et des cellules HT-29dans une microplaque à 96 puits PrimeSurface® (SUMITOMO BAKELITE CO., LTD), à raison de 50 cellules U20S transgéniques par puits et de 450 cellules HT-29 par puits. 48 heures après la mise en culture, de la CHL diluée en série a été ajoutée dans chaque puits. 48 heures après l’ajout de la CHL, du Hoechst 33342 (fluorophore marquant spécifiquement les noyaux) et de l’iodure de propidium (IP : fluorophore marquant les cellules mortes) ont été ajoutés dans chaque puits. L’
observation de la fluorescence de la protéine YFP permet de distinguer les cellules U20S des cellules HT-29.

Conclusion
Acquisition et analyse d’images en fluorescence

Des images en fluorescence des sphéroïdes susmentionnés ont été acquises. Comme illustré sur les figures, les sphéroïdes mixtes ont perdu leur intégrité structurelle 3D à mesure que la concentration en CHL augmentait. Curieusement, les cellules HT-29 se sont complètement dispersées tandis que les cellules U20S (en vert) sont restées agrégées. Par ailleurs, le rapport entre le nombre de cellules mortes (en rouge) et le nombre total de cellules (en bleu) dans chaque puits augmente à mesure que la concentration en CHL est plus élevée. Une représentation graphique de l’évolution du rapport cellules mortes/cellules totales en fonction de la concentration en CHL peut être créée à partir des résultats obtenus suite à l’identification et à la numération des noyaux avec le logiciel d’analyse. Ces résultats ont permis de montrer que l’efficacité du médicament pouvait être facilement évaluée à l’aide de sphéroïdes mixtes dans une seule microplaque.

PrimeSurface est une marque déposée de Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
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