Organoides de cáncer colorrectal (CCR)
Organoides de cáncer colorrectal derivados de pacientes
Los organoides derivados de pacientes (PDO) de cáncer colorrectal son modelos de cultivo celular tridimensional (3D) que replican la fisiología y las características genéticas del epitelio intestinal del paciente con CCR. Estos PDO de CCR constituyen modelos de interacciones entre células y el influjo de oxígeno y nutrientes en el microambiente tumoral. Cuando se cultivan en el laboratorio, estos organoides tumorales sirven como minirréplicas multicelulares de los tumores 3D y han mostrado la capacidad de retener sus características in vivo.
Los organoides CCR (y los de otros órganos del cuerpo) proceden de células madre adultas aisladas de biopsias de pacientes. Este tejido se procesa en el laboratorio y se incluye en una matriz de membrana basal gelatinosa que proporciona soporte físico y factores de crecimiento. Las células madre del interior del tejido se dividen para formar múltiples tipos celulares (incluidas más células madre) que se autoensamblan en estructuras tridimensionales que recrean la arquitectura y la fisiología del tumor original. Una vez formadas, estas estructuras se puede separar para resembrar múltiples PDO nuevos que se autoensamblan de la misma forma. De esta forma, se puede expandir el número de organoides para proporcionar muchos más, según sea necesario.
Ventajas de los organoides derivados de pacientes de cáncer colorrectal
La representación de las alteraciones genéticas asociadas al CCR y la composición del tumor convierten a los PDO de CCR en modelos ideales para la investigación del cáncer y el descubrimiento de fármacos. Los PDO de CCR biológicamente relevantes pueden mostrar respuesta a fármacos similares a las de los pacientes, lo que indica su valor a la hora de predecir la eficacia de tratamientos nuevos. Sin embargo, los flujos de trabajo manuales tradicionales de los ensayos con organoides no se prestan al cribado de compuestos de alto rendimiento reproducibles para el descubrimiento de fármacos.
Los avances en el aumento de escala de los organoides y la automatización de los ensayos ha ayudado a estandarizar los flujos de trabajo de PDO de CCR. Nuestros organoides 3D Ready se fabrican en un entorno industrial con nuestra tecnología de biorreactores patentada y procesos rigurosamente controlados. En un único lote se pueden generar ahora muchos millones de organoides estandarizados, de tamaño uniforme y calidad comprobada. Los organoides de CCR se pueden crioconservar y utilizar cuando sea necesario para ensayos de alto rendimiento. El uso de la manipulación de líquidos para sembrar los PDO en placas multipocillo y tratarlos con compuestos reduce significativamente los errores y el tiempo de trabajo manual. Los cambios tras el tratamiento con fármacos se pueden evaluar usando ensayos adecuados y análisis de imágenes.
Flujo de trabajo del cultivo y ensayo de tumoroides de cáncer colorrectal
La evaluación de los efectos de los fármacos sobre los tumoroides colorrectales se puede automatizar. El siguiente flujo de trabajo representa la evaluación automatizada de los efectos de compuestos antineoplásicos. El aumento de escala de los PDO se consigue a través de la expansión en un bioproceso utilizando tecnología de biorreactores. Tras el tratamiento de los organoides con el agente que se está analizando, se realizan análisis morfológicos con el sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress® Micro Confocal, mientras que el se utiliza el lector de placas multimodo SpectraMax® iD5 para el ensayo de viabilidad. El flujo de trabajo incluye la incubación y la manipulación de líquidos automáticas, así como el software de programación para la transferencia de placas del incubador al manipulador de líquidos y al lector de placas.
Protocolo experimental para PDO de CCR
- Bioproceso de organoides - Los PDO de CCR se expanden manualmente y se siembran en biorreactores. Se hace un recuento de los organoides resultantes y se evalúan para determinar su rango de tamaño final. Un número definido de organoides se ponen en viales y se crioconservan de modo que estén listos para los ensayos cuando lo desee el usuario.
- Descongelación - Los PDO se descongelan a 37 °C, se lavan con medio nuevo y se sedimentan.
- Siembra - Los PDO se resuspenden en el hidrogel o la matriz de membrana basal que se requiera para la siembra en placa multipocillo a la densidad deseada.
- Tratamiento - 48 horas después de la siembra, los compuestos o los agentes que se están analizando se pueden aplicar a los PDO en los pocillos a las concentraciones deseadas.
- Adquisición y análisis de imágenes - Se realiza la adquisición de imágenes con luz transmitida (LT) cinco días después de tratamiento con compuestos para determinar los parámetros deseados, como el número de organoides, el diámetro medio, el volumen medio, el área total cubierta por organoides, la morfología, etc.
- Ensayo de viabilidad - Ejemplo de protocolo de ensayo de punto final
- Reactivo del ensayo de viabilidad - Se utiliza un manipulador de líquidos automático para añadir el reactivo del ensayo a los pocillos para realizar un ensayo luminiscente con ATP para determinar la viabilidad celular, mientras la agitación automática de la microplaca media la lisis celular.
- Incubación - La incubación se realiza a temperatura ambiente durante 25 minutos.
- Ensayo luminiscente con ATP para viabilidad celular - Se utiliza un software de programación y un manipulador de muestras para transferir la microplaca desde el incubador al manipulador de líquidos y al lector de microplacas. Los resultados se analizan con el software de análisis de datos y el control del lector de microplacas.
Ofrecemos soluciones de automatización de laboratorios completas para flujos de trabajo con organoides colorrectales personalizados. Cada paso (desde el cultivo y la siembra de organoides hasta la manipulación de líquidos y adquisición de imágenes) se puede automatizar y combinar con nuestro software de análisis de datos para generar informes que cumplan con la normativa y estén listos para publicar sobre sus ensayos con organoides.
Activos destacados
Una solución que libera tiempo para evaluar los efectos de los fármacos en organoides de cáncer colorrectal derivados de pacientes
En este póster científico, se cultivan organoides de cáncer colorrectal derivados de pacientes y se tratan con los compuestos antineoplásicos romidepsina, cisplatino, doxorubicina y trametinib.
Las imágenes con luz transmitida sin marcaje revelaron cambios dependientes de la dosis en el número de organoides y el área total ocupado por organoides en respuesta al tratamiento con el fármaco. El ensayo luminiscente con ATP en el lector de placas ayudó a obtener datos cuantitativos de la viabilidad celular de los organoides.
El flujo de trabajo implica la manipulación automática de líquidos, la transferencia de las microplacas y métodos de análisis del software para reducir el tiempo de trabajo manual y acelerar el cribado de fármacos.
Recursos más recientes
La complejidad de las estructuras de los organoides colorrectales requiere estrategias avanzadas de adquisición y análisis de imágenes. Asimismo, los pasos laboriosos que requieren mucho tiempo deben automatizarse para lograr un tiempo de respuesta más rápido y una mayor uniformidad. Descubra cómo puede lograrse un análisis cualitativo y cuantitativo de alto rendimiento de tumoroides mediante estrategias de automatización.