CAL27-rakud – põhjalikud teadmised pea- ja kaelapiirkonna vähist CAL27-rakkude abil

CAL27 on üks biomeditsiinilises uurimistöös kõige sagedamini kasutatavaid suuõõne lamerakk-kartsinoomi rakuliine. See on väärtuslik vahend lamerakk-vähkide keerukate protsesside uurimiseks, sealhulgas kasvaja kasvu, arengu ning selle aluseks olevate raku- ja molekulaarsete mehhanismide uurimiseks. Lisaks hõlbustab see ka ravimite sõelumist ja katsetamist vähivastaste ravimite arendamisel.

CAL27 rakkude päritolu ja üldised omadused

Esimene asi, mida rakuliini kohta teada tuleb, on selle päritolu ja üldised omadused, mis eristavad seda teistest rakuliinidest. Artikli selles osas on esitatud põhiline teave CAL27 rakkude kohta. Siit saate teada: Mis on CAL27 rakumudel? Mis on CAL27 HPV? Mis on CAL27 HER2 staatus? Mis on CAL27 rakuliini päritolu? Milline on CAL27 rakkude morfoloogia? Milline on CAL27 rakkude suurus?

• Suuõõne lamerakk-vähirakkude liin CAL27 arendati välja 56-aastase valge mehe keelekudest, kellel oli diagnoositud keele lamerakk-kartsinoom. Rakuliini asutasid 1982. aastal Gioanni ja tema kolleegid [1].
• CAL27 vähirakud on epiteelilaadse morfoloogiaga.
• Nendel rakkudel on aneuploidne kariotüüp. Nende modaalne kromosoomide arv on 43.

Mikroskoobi all vaadeldav lamerakkude kude.

CAL27 rakuliini kasvatamise juhised

Rakuliini lihtsaks ja teostatavaks hooldamiseks peate teadma selle peamisi rakukultuuri nõudeid. Käesolevas jaotises käsitletakse CAL27 rakuliini kohta olulisi rakukultuuri põhimõtteid. Te peaksite teadma: Milline on CAL27 rakuliini kahekordistumisaeg? Mis on CAL27 rakukultuuri kasvukeskkond? Milline on CAL27 rakuliini subkultiveerimissuhe? Millised on CAL27 kultiveerimistingimused? Kuidas kultiveerida CAL27 rakke?

CAL27 rakkude kasvatamise põhipunktid

Kaksikordistumisaeg:

CAL27 rakud kasvavad mõõdukalt, populatsiooni kahekordistumisaeg on umbes 45 tundi.

Adherentne või suspensioonis:

Need polügonaalsed CAL27 rakud kinnituvad kultuurinõu pinnale ja kasvavad monokihiks.

Jagamissuhe:

CAL27 rakke subkultiveeritakse jagamissuhtega 1:2 kuni 1:4. Subkultiveerimiseks pestakse adhesiivsed rakud magneesiumi- ja kaltsiumivaba fosfaadipuhvri soolalahusega (1x). Seejärel inkubeeritakse rakke Accutase'iga (passageerimislahus) toatemperatuuril 8–10 minutit. Eraldunud rakkudele lisatakse värsket kasvukeskkonda ja tsentrifuugitakse. Kogutud pellet suspendeeritakse seejärel hoolikalt uuesti ja valatakse uude kasvukeskkonda sisaldavasse kolbi.

Kasvukeskkond:

CAL27 rakuliini kasvatamiseks kasutatakse DMEM-keskkonda, millele on lisatud 10% FBS, 4,5 g/l glükoosi, 4 mM L-glutamiini, 1,5 g/l NaHCO3 ja 1,0 mM naatrium-püruvaati. Keskkonda tuleks vahetada 2–3 korda nädalas.

Kasvatustingimused:

CAL27 rakukultuure hoitakse 37 °C juures niisutatud inkubaatoris, kuhu juhitakse 5% CO2.

Säilitamine:

Külmutatud CAL27 rakke hoitakse kas vedela lämmastiku aurufaasis või pikemaks ajaks ultra-madalal temperatuuril (-150 °C) ultra-madalal temperatuuril töötavas külmkapis.

Külmutamisprotsess ja keskkond:

CAL27 rakkude külmutamiseks soovitatakse kasutada CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkonda. Selleks soovitatakse aeglast külmutamisprotsessi, mis võimaldab temperatuuri langust vaid 1 °C minutis, et kaitsta rakkude eluvõimelisust.

Sulatusprotsess:

Külmutatud rakuvialid asetatakse eelnevalt 37 °C-le seadistatud veevanni 40–60 sekundiks, kuni jääb alles väike jääklomp. Rakud lisatakse värskele keskkonnale ja tsentrifuugitakse. Seejärel eemaldatakse külmutuskeskkond ja rakupelletile lisatakse värske kasvukeskkond ning see segatakse hoolikalt uuesti. Seejärel jaotatakse rakud uude kolbi kasvatamiseks.

Bioloogiline ohutustase:

CAL27 rakukultuuri käitlemiseks ja hooldamiseks on vajalikud 1. bioloogilise ohutuse taseme laboritingimused.

 

CAL27-rakkude lähem vaade 10- ja 20-kordse suurendusega, millel on esile toodud nende keerukas polügonaalne struktuur.

CAL27 rakuliin: eelised ja puudused

CAL27 on laialdaselt kasutatav suuõõne lamerakk-kartsinoomi rakuliin. Käesolevas jaotises tuuakse esile mõned olulised eelised ja puudused, mis on seotud nende vähirakkudega.

Eelised

CAL27 rakuliini peamised eelised on järgmised:

Tumorigeensus

CAL27 rakuliinil on tuumorigeenne potentsiaal. Need rakud võivad tekitada tuumoreid, kui neid süstitakse alasti või immuunpuudulikkusega hiirtele. See võib aidata teadlastel põhjalikult mõista tuumori bioloogiat ja mikrokeskkonda.

Geneetilised mutatsioonid

CAL27 rakkudes esinevad spetsiifilised genoomimuutused, nagu CAL27 P53, mis esinevad sageli suuõõne lamerakk-kartsinoomis. Seega võib CAL27 kasutamine olla kasulik teadlastele, kes uurivad nende mutatsioonide mõju vähi kasvule, arengule ja progresseerumisele.

Lihtne kasvatada

Suuõõne lamerakkude liinil CAL27 ei ole keerukaid rakukultuuri nõudeid. Seega on seda lihtne kasvatada ja hooldada uurimislaborites.

 

Puudused

CAL27 rakuliiniga seotud puudused on järgmised:

In vitro mudel

CAL27 rakud toimivad suuõõne lamerakk-kartsinoomi in vitro mudelina. Siiski on oluline märkida, et need ei pruugi täpselt peegeldada algsete lamerakk-kasvajate omadusi ja keerukust.

 

CAL27 rakkude rakendused teadustöös

CAL27 rakuliinil on laialdased rakendused biomeditsiinilises teadustöös. Mõned olulisemad rakendused on loetletud siin.

• Vähibioloogia: CAL27 rakke on laialdaselt kasutatud suuõõne lamerakk-kartsinoomi (OSCC) tekke ja progresseerumise molekulaarsete ja rakuliste mehhanismide uurimiseks. Teadlased uurivad ka geneetilisi mutatsioone, signaaliteid ja lamerakk-kasvajatega seotud olulisi biomarkereid. 2021. aastal läbi viidud uuringus kasutati CAL27 rakke ja uuriti CD147 rolli suuõõne lamerakk-kartsinoomi arengus. Uuringu tulemused näitasid, et CD147-i ekspressiooni vähendamine põhjustas CAL27-rakkude proliferatsiooni, migratsiooni ja invasiivsuse pärssimist. Lisaks takistab selle ekspressiooni vähendamine ka ravimresistentsuse tekkimist vähirakkudes [2].
• Ravimite arendamine: CAL27 rakuliin on väärtuslik vahend kasvajavastaste ravimite sõelumiseks ja testimiseks. Teadlased kasutavad neid rakke, et testida erinevate kemoteraapiapreparaatide, sihtterapiate ja eksperimentaalsete ravimite efektiivsust suuõõne vähirakkude proliferatsiooni, kasvu ja eluvõimelisuse pärssimisel. Lisaks on hinnatud potentsiaalsete vähivastaste ravimite moduleerivat mõju ka vähi rakkude signaaliteede häiretel. See võib aidata arendada tõhusaid ja personaliseeritud ravivõimalusi haiguse vastu võitlemiseks. Ühes uuringus uuriti tsinkoksiidi nanokübemete kasvajavastast potentsiaali CAL27 rakkude abil. Uuringu tulemused näitasid, et tsinkoksiidi nanokübemed avaldasid tsütotoksilist mõju ja indutseerisid ka PINK1/Parkin-signaalitee vahendatud mitofaagiat CAL27 keelevähirakkudes [3]. Samamoodi jälgisid teadlased doksorubitsiini ja selle nanovormi (Doxil) vähivastast potentsiaali CAL27 suuõõne lamerakk-vähirakkudel [4].

5. CAL27 rakuliini käsitlevad publikatsioonid

Artikli selles osas käsitletakse mõningaid huvitavaid ja enim tsiteeritud publikatsioone CAL27 vähirakkude kohta:

CAL27 suuõõne lamerakk-kartsinoomi rakkude inhibeerimine, suunates vismodegibi või itrakonasooliga hedgehog-signaaliteed

See uurimus avaldati ajakirjas Frontiers in Oncology (2020). Uurimuses uuriti vismodegibi või itrakonasooli mõju suuõõne lamerakk-kartsinoomile, kasutades CAL27 rakke.  

PLAU soodustab rakkude proliferatsiooni ja epiteel-mesenküümse üleminekut pea- ja kaelapiirkonna lamerakk-kartsinoomis

Ajakirjas Frontiers in Genetics (2021) avaldatud artiklis väidetakse, et plasminogeeni aktivaator, urokinase (PLAU) valk, soodustab CAL27-rakkude proliferatsiooni, migratsiooni ja epiteel-mesenküümse ülemineku (EMT).

MikroRNA-145-5p süvendab rakkude apoptoosi ja oksüdatiivset stressi keele lamerakk-kartsinoomis

Ajakirjas Experimental and Therapeutic Medicine (2021) avaldatud artiklis leiti, et miRNA-145-5p süvendab CAL27-rakkude oksüdatiivset stressi ja surma ning pärsib PI3K/AKT signaaliteed.

Taimse ekstrakti morini kasvajavastane toime keele lamerakk-kartsinoomi rakkudes

Ajakirjas Oncology Reports (2018) avaldatud uuringus uuriti bioflavonoidi morini vähivastast toimet, kasutades CAL27-rakke.

Suuõõne patogeenide ja oksüdatiivse kahjustuse vähendamine CAL 27 rakuliinis Rosmarinus officinalis L. ja Taraxacum officinale Web. ekstraktidega

Selles Journal of Ethnopharmacology (2023) ajakirjas avaldatud artiklis uuriti Rosmarinus officinalis L. ja Taraxacum officinale ekstraktide terapeutilist potentsiaali CAL27 rakkudel.

CAL27 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud

CAL27 rakuliini kohta on saadaval piiratud hulgal ressursse. Selles jaotises oleme loetlenud mõned üldised protokollid, mis võivad aidata teil CAL27 rakkudega töötamisel:

• CAL27 rakkude transfektsioon: see video aitab teil õppida plasmiid-DNA transfektsiooni üldist protokolli.
• Adherentrakkude subkultiveerimine: see video annab teile põhjaliku juhendi adherentrakkude subkultiveerimise kohta.

Järgmine link sisaldab CAL27 rakuliini kultiveerimise protokolli.

• CAL27 rakuliin: See veebisait sisaldab teavet CAL27 kasvukeskkonna, külvitiheduse, kahekordistumisaja jms kohta. Lisaks sisaldab see protokolli subkultiveerimiseks ning proliferatiivsete ja krüokonserveeritud kultuuride käitlemiseks.

Viited

1. Liu, X. jt, LINC00472 pärsib suuõõne lamerakk-kartsinoomi kasvu, mõjutades miR-455-3p/ELF3 telge. Bioengineered, 2022. 13(1): lk 1162–1173.
2. Pan, S. jt, CD147-i knock-out pärsib inimese suuõõne vähirakkude CAL27 proliferatsiooni, invasiivsust ja ravimresistentsust in vitro ja in vivo. International Journal of Biological Macromolecules, 2021. 181: lk 378–389.
3. Wang, J. jt, Tsinkoksiidist nanokübemed indutseerivad toksilisust CAL 27 suuvähi rakuliinides, aktiveerides PINK1/Parkin-vahendatud mitofaagiat. International Journal of Nanomedicine, 2018: lk 3441–3450.
4. Abd El-Hamid, E.S., A.M. Gamal-Eldeen ja A.M.S. Eldeen, Liposoomidega kaetud nano-doksorubitsiin indutseerib apoptoosi suuõõne lamerakk-kartsinoomi CAL-27 rakkudes. Archives of oral biology, 2019. 103: lk 47–54.