Rakovinové modely in vitro
V testoch in vitro sa teda pracuje len s časťami organizmu, ktoré predstavujú buď samotné bunky alebo tkanivá, zložené z rôznych typov buniek. Bunky pre in vitro testovanie sú živé, respektíve ich musíme získať zásahom do živého organizmu. In vitro modely sú v porovnaní s modelmi in vivo, veľmi výhodné z niekoľkých hľadísk: z hľadiska času, financií, či jednoduchšieho a rýchlejšieho prevedenia. Vývoj vhodných in vitro modelov má za následok hlavne zníženie počtu experimentálnych zvierat, ktoré sú požadované pri vývoji liečiv.
Genetické zmeny rakovinových buniek
V porovnaní s normálnymi bunkami, nádorové bunky prešli celým radom genetických a epigenetických zmien, často sú tieto zmeny príčinou indukcie/progresie rakoviny či liekovej rezistencie. Kým bunky normálneho tkaniva sú umiestnené vo vymedzenom priestore a udržujú si svoj stabilný počet, rakovinové bunky dokážu prekonať priestorové prekážky prostredníctvom mutácií v onkogénoch a supresorových génoch. Dôsledkom toho si môžu bunky v nádorovom tkanive zachovať schopnosť neobmedzenej proliferácie, vyhnúť sa pôsobeniu supresorov, odolávajú bunkovej smrti, indukujú angiogenézu, ako aj schopnosť šíriť sa do vzdialenejších miest v rámci organizmu prostredníctvom metastáz.
Pri vývoji rakoviny si malígne bunky nepretržite udržiavajú vzájomné interakcie s okolitými bunkami a extracelulárnou matrix (ECM). Stromálna ECM sa skladá z kolagénu, glykosaminoglykánov, proteoglykánov a molekúl, ktoré sa na nich viažu. Komplexné mikroprostredie nádoru je tvorené početnými stromálnymi a endoteliálnymi bunkami, fibroblastami, ako aj infiltrovanými bunkami imunitného systému . Interakcie nádoru s bunkami mikrosprostredia sa vyvíjajú spolu s progresiou ochorenia, pričom na samom začiatku vykazuje mikroprostredie zväčša inhibičné účinky na proliferáciu nádorových buniek . Postupne s progresiou ochorenia si rakovinové bunky modifikujú svoje mikroprostredie a využívajú ho na uľahčenie svojho rastu, stimulácie procesu angiogenézy, či invázie do vzdialenejších tkanív.
In vitro modely pre rakovinový výskum sa delia na 2 veľké skupiny:
- modely 2D (dvoj-dimenzionálne), ktoré zahŕňajú klasické statické kultivovanie rakovinových buniek v Petriho miskách /kultivačných nádobách.
- modely 3D (troj-dimenzionálne) - ide o alternatívne modely, ktoré predstavujú bunkové sféroidy. Tieto modely predstavujú nový trend v in vitro rakovinovom testovaní.
Modely 2D
Najjednoduchšie rakovinové modely predstavujú bunkové línie odvodené od ľudských a zvieracích nádorov, kultivované ako ploché monovrstvy ponorené do kultivačného média. Rakovinové bunky sú adherované na plastovom alebo sklenenom substráte v jednej vrstve, pričom s ostatnými bunkami sú v kontakte iba po ich obvode. V takomto modelovom usporiadaní však chýba kyslíkový gradient, či gradient jednotlivých živín resp. odpadových produktov.
Tento model teda predstavuje nefyziologicky uniformné nádorové prostredie. V minulosti 2D modely spolu s orgánovými kultúrami patrili medzi najobľúbenejšie in vitro modely používané na výskum rôznych typov rakovín vrátane rakoviny prsníka. Modely jednovrstvovej kultúry sa dajú pomerne ľahko vytvoriť a vyznačujú sa dobrou viabilitou.
Aby mohli 2D bunkové kultúry prežiť in vitro, a v ideálnom prípade sa aj začať deliť, je dôležité zabezpečiť presne stanovené experimentálne podmienky, ako je napr. zloženie kultivačného média, povrch kultivačnej nádoby, správnu vlhkosť, teplotu a zloženie atmosféry. Zvyčajne 2D modely majú jednoduché použitie, avšak absencia tretieho rozmeru môže spôsobiť viaceré nejasnosti v experimentálnom pozorovaní a generovať zavádzajúce a protikladné výsledky. Hlavným negatívom 2D kultúr je neprítomnosť väzivového tkaniva. Väzivové tkanivo napr. mliečnej žľazy tvorí viac ako 80% objemu prsníka. Okrem toho nie všetky normálne epitelové bunky sú schopné adherovať a dobre rásť na umelom substráte.
Modely 3D
Pridanie tretej dimenzie do životného prostredia buniek spôsobilo výrazne rozdiely v ich génovej expresii, diferenciácii a proliferácii, avšak tieto zmeny sa vo veľkej miere približovali reálnym podmienkam v živom organizme. Modely v 3D usporiadaní kladú dôraz na bunkové interakcie a štruktúru tkaniva, čo vedie ku kvalitnejším a presnejším výskumným záverom. Bunky, prítomné v tkanivách sú fyziologicky odlišné, pretože sú vystavené rozdielnym koncentráciam kyslíka, živín, signálnych molekúl ako aj ďalších faktorov (teplota, mechanický stres, atď.). Bunková 3D kultúra predstavuje komplexnú štruktúru pozostávajúcu z rakovinových buniek kultivovaných v prostredí, ktoré imituje ECM za prítomnosti intersticiálnej tekutiny.
Články
-
Rakovina prsníka
-
Jablká ako prevencia pred rakovinou
-
Rakovina krčka maternice
-
III. Fórum onkologických pacientov
-
Deň narcisov
-
Protinádorová terapia a sfingolipidy (odborný článok)
-
Recept na liek proti rakovine ktorý farmaceutický priemysel neprijal
-
Citrón (nie len) proti rakovine
-
Pankreas a rakovina IV. (diagnostika)
Výber
-
Rakovina - koniec jednej choroby ľudstva (prednáška)
-
Sója a rakovina
-
Aj čokoláda bojuje proti rakovine
-
Človek ktorý vyliečil rakovinu: Toxíny okolo nás (časť 3.)
-
Cesnak a rakovina
-
Protirakovinová Budwigovej diéta
-
Očkovanie proti rakovine, rakovina z očkovania
-
Bioaktívne zložky kávy II.
-
Diagnostika rakoviny pľúc
Obľúbené
-
Príznaky rakoviny hlavy a krku
-
Symptómy a diagnostika leukémie (rakoviny krvi)
-
Rakovina krčka maternice a chirurgická liečba
-
Rakovina a metastázy (1)
-
Čo ma vyliečilo z rakoviny? Vilcacora!
-
Rakovina kostí
-
Protirakovinová Budwigovej diéta
-
Rakovina a metastázy (2)
-
10 pravidiel ako zvíťaziť nad rakovinou
Témy článkov
Potrebujeme aj Vašu pomoc!
Ako aj Vy môžete pomocť ľuďom okolo seba?
Prispejte svojim článkom
Náš potrál je otvorený pre všetkých, ktorí sa chcú podeliť o svoje skúsenosti a životné príbehy.
Možno práve Vaša skúsenosť zlepší životy iných ľudí. Pridajte sa k nám.
Hľadáme odborné kapacity
Ak ste odborníkom na tému rakovina, vieme Vám poskytnúť priestor na našom portály.
Sme otvorený rôznym druhom spolupráce. Prosíme, kontaktujte nás.