Cellules DU-145 – Guide complet à l’intention des chercheurs

La lignée cellulaire DU-145, issue d’un carcinome de la prostate humain, est largement utilisée dans la recherche biomédicale. Ces cellules constituent un modèle inestimable pour l’étude de la biologie du cancer de la prostate, ainsi que pour l’essai et le développement de médicaments. De plus, les chercheurs utilisent également les cellules DU-145 pour étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents au développement, à la croissance et à la progression du cancer de la prostate.

Renseignements généraux et origine de la lignée cellulaire DU-145

Il est essentiel de bien comprendre les caractéristiques fondamentales et l’origine d’une lignée cellulaire avant de commencer à l’utiliser. Cette section vous permettra d’acquérir une compréhension complète des caractéristiques et de l’origine de la lignée cellulaire DU-145. Vous apprendrez : Que sont les cellules cancéreuses DU-145? Quelle est la morphologie des cellules DU-145? Quelle est la différence entre les lignées PC-3 et DU-145?

• La lignée cellulaire DU-145, issue d’un cancer de la prostate humain, a été isolée à partir du cerveau d’un homme de type caucasien (âgé de 69 ans) atteint d’un carcinome prostatique métastatique. Ces cellules ont été déposées pour la première fois par K.R. Stone et ses collègues en 1978.
• Tout comme les cellules cancéreuses de la prostate PC-3, les cellules DU-145 expriment également des récepteurs androgéniques. Cependant, lorsqu’elles sont soumises à un traitement par un ligand androgénique, elles ne présentent aucune activité des gènes sensibles aux récepteurs androgéniques; elles sont donc considérées comme des cellules indépendantes des androgènes.
• Les cellules DU-145 présentent une morphologie épithéliale.
• Les cellules DU-145 sont hypotriploïdes et présentent un nombre modal de chromosomes de 64. Elles présentent plusieurs chromosomes marqueurs, tels que del(11)(q23), t(11q12q), 16q+, del(1)(p32) et del(9)(p11).

PC-3 vs DU-145

Ces deux lignées cellulaires de cancer de la prostate sont indépendantes du récepteur des androgènes. Elles diffèrent quant à leur potentiel tumorigène et métastatique. Lorsqu’elle est injectée à une souris immunodéprimée, la lignée cellulaire PC-3 forme un adénocarcinome de grade IV hautement métastatique. En revanche, la lignée cellulaire DU-145 développe un cancer de la prostate présentant un potentiel métastatique modéré [1].

Perturbation des microfilaments dans les cellules cancéreuses de la prostate humaine PC-3.

Culture des cellules DU-145

La lignée cellulaire DU-145 est largement utilisée dans les laboratoires de recherche sur le cancer de la prostate. Vous devez connaître les points clés suivants pour faciliter sa culture de manière simple et efficace. Cette section comprendra des renseignements sur le milieu de culture DU-145, le temps de doublement, les conditions de culture cellulaire et les protocoles.

Points clés pour la culture des cellules DU-145

Temps de doublement de la population :

Le temps de doublement des cellules DU-145 varie entre 30 et 40 heures.

Adhérentes ou en suspension :

La lignée cellulaire DU-145 est une lignée cellulaire adhérente.

Densité d’ensemencement :

Les cellules DU-145 sont ensemencées à une densité recommandée de 2 × 10^⁴ cellules/cm². À cette densité, les cellules forment une monocouche confluente en près de 4 jours. Pour l’ensemencement, les cellules sont lavées avec une solution saline tamponnée au phosphate 1x, puis incubées avec une solution de repiquage, l’Accutase. Après 8 à 10 minutes d’incubation à température ambiante, on ajoute aux cellules un milieu de culture frais, puis on les centrifuge. Le culot cellulaire recueilli est soigneusement remis en suspension, et les cellules sont transférées dans de nouveaux flacons de culture pour la croissance.

Milieu de croissance :

EMEM (milieu minimal essentiel d’Eagle) avec des suppléments de milieu, à savoir 10 % de sérum fœtal bovin (FBS), 2 mM de L-glutamine, 2,2 g/L de NaHCO₃ et de l’EBSS. Le milieu est renouvelé 2 à 3 fois par semaine.

Conditions de croissance :

Les cultures de DU-145 sont conservées dans un incubateur humidifié à 37 °C avec une source de CO₂ à 5 %.

Conservation :

Les cellules DU-145 sont conservées en phase vapeur d’azote liquide ou à une température inférieure à -150 °C dans un congélateur électrique afin de maintenir leur viabilité à long terme.

Procédé et milieu de congélation :

Les milieux de congélation CM-1 ou CM-ACF sont recommandés pour les cellules de cancer de la prostate DU-145. On opte pour une méthode de congélation lente qui permet à la température de baisser progressivement de 1 °C. Cela évite tout choc aux cellules et contribue à maintenir leur viabilité.

Procédure de décongélation :

Les flacons de cellules DU-145 congelées sont rapidement décongelés dans un bain-marie à 37 °C pendant 40 à 60 secondes. Ensuite, on ajoute un milieu de culture aux cellules et on les centrifuge pour éliminer les composants du milieu de congélation. Les cellules récoltées sont remises en suspension dans un milieu de croissance, puis versées dans un flacon pour la culture. La récupération après congélation prend près de 24 heures.

Niveau de biosécurité :

Des installations de niveau de biosécurité 1 sont requises pour cultiver la lignée cellulaire DU-145, indépendante du récepteur des androgènes.

Cellules cancéreuses de la prostate DU-145 à un grossissement de 10x et 20x.

Lignée cellulaire DU-145 : avantages et limites

À l’instar d’autres lignées cellulaires, la lignée cellulaire DU-145 du cancer de la prostate présente des avantages et des inconvénients. Ces caractéristiques peuvent vous aider à décider de son utilisation dans le cadre de vos recherches. Les principaux avantages et inconvénients des cellules DU-145 sont énumérés ci-dessous.

Avantages

Les avantages des cellules DU-145 sont les suivants :

Tumorigénicité

La lignée cellulaire DU-145 est une lignée de cellules cancéreuses de la prostate agressives et tumorigènes, présentant un potentiel métastatique modéré. Elle est utilisée pour développer le modèle de xénogreffe DU-145 chez des souris immunodéprimées afin d’étudier la biologie, le développement et la croissance du cancer de la prostate in vitro et in vivo.

Indépendance vis-à-vis du récepteur des androgènes

Les cellules de cancer de la prostate DU-145 sont indépendantes des récepteurs androgéniques. Elles ne dépendent pas des androgènes pour leur croissance et ne présentent aucune réponse aux niveaux cellulaire et moléculaire lorsqu’elles sont traitées avec des androgènes. Elles sont idéales pour la recherche sur les mécanismes du cancer de la prostate indépendant des hormones.

Limites

Les limites de la lignée cellulaire DU-145 sont les suivantes :

Modèle in vitro

La lignée cellulaire DU-145 est un modèle cellulaire in vitro du carcinome de la prostate métastatique; elle peut donc ne pas refléter pleinement la complexité des tumeurs primaires de la prostate. De plus, elle peut ne pas être représentative de tous les types et sous-types de cancer de la prostate en raison de caractéristiques spécifiques telles que l’indépendance vis-à-vis des récepteurs androgéniques.

 

Applications de recherche des cellules DU-145

La lignée cellulaire DU-145 du cancer de la prostate offre un large éventail d’applications de recherche. Quelques applications prometteuses sont énumérées ci-dessous.

• Biologie du cancer de la prostate : La lignée cellulaire DU-145 constitue un modèle pertinent pour l’étude de la biologie du cancer de la prostate. Les chercheurs utilisent ces cellules pour étudier les mécanismes moléculaires à l’origine du développement, de la progression et des métastases du cancer. De plus, les altérations génétiques couramment associées au cancer de la prostate y sont également explorées. Des recherches menées en 2021 ont porté sur les cellules DU-145 afin d’identifier des biomarqueurs potentiels en vue d’applications diagnostiques et thérapeutiques efficaces. L’étude a suggéré que l’actine gamma 1 (ACTG1) pourrait constituer un biomarqueur potentiel du cancer de la prostate, car elle favorise la prolifération des cellules cancéreuses et régule les métastases par l’activation de la voie MAPK/ERK [2].
• Criblage et développement de médicaments : les cellules cancéreuses de la prostate DU-145 sont largement utilisées pour tester la cytotoxicité et l’efficacité de médicaments anticancéreux potentiels. Cela aide les chercheurs à identifier de nouveaux médicaments, à comprendre la résistance aux médicaments et les mécanismes moléculaires sous-jacents. Une étude menée en 2022 a exploré l’effet cytotoxique d’un mélange résineux, la propolis ou « colle d’abeille », sur les lignées cellulaires de cancer de la prostate PC-3 et DU-145. L’étude a démontré les effets inhibiteurs de croissance de cette substance naturelle sur les deux lignées cellulaires et a mis en évidence son potentiel anticancéreux [3]. Une autre étude, menée en 2019, a examiné les effets antiprolifératifs d’un composé naturel, la bétaïne, sur les cellules cancéreuses de la prostate de la lignée DU-145. La recherche a démontré que la bétaïne exerce des activités antiprolifératives en augmentant la mort cellulaire induite par le stress oxydatif et l’inflammation dans les cellules DU-145 [4].

5. Publications de recherche portant sur les cellules DU-145

Voici quelques publications de recherche portant sur la lignée cellulaire DU-145.

Effets dépendants de la concentration du sulfate de zinc sur la lignée cellulaire DU-145 de cancer de la prostate humain : analyses oxydatives, apoptotiques, inflammatoires et morphologiques

Cette étude, publiée dans la revue *Biological Trace Element Research* en 2020, suggère que le sulfate de zinc (ZnSO_₄) exerce des effets antiprolifératifs sur les cellules DU-145 en induisant l’apoptose, des changements morphologiques, des dommages oxydatifs et une inflammation.

Activité cytotoxique et antimétastatique sélective dans les cellules cancéreuses de la prostate DU-145 induite par l’extrait d’écorce d’Annona muricata L. et par l’annonacine, un composant phytochimique

Cet article de recherche a été publié dans la revue *BMC Complementary Medicine and Therapies* en 2020. Cette étude a exploré le potentiel cytotoxique et antimétastatique d’un extrait d’écorce de la plante *Annona muricata L.* et de son composant bioactif, l’annonacine, sur la lignée cellulaire DU-145.

La voie liée à l’ARN non codant long LOXL1-AS1/miR-let-7a-5p/EGFR régule la résistance à la doxorubicine des cellules DU-145 du cancer de la prostate

Cette publication parue dans IUBMB Life (2019) a suggéré que l’interaction de l’ARN non codant long LOXL1-AS1 avec le miR-let-7a-5p et la voie de l’EGFR régule la résistance à la doxorubicine dans les cellules cancéreuses de la prostate de la lignée DU-145.

La régulation à la baisse de DDR1 induit l’apoptose et inhibe la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) par la phosphorylation de Pyk2/MKK7 dans les lignées cellulaires de cancer de la prostate DU-145 et Lncap-FGC

Cet article publié dans *Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry* (2020) indique que la régulation à la baisse du gène du récepteur à domaine discoïdine 1 (DDR1) entraîne la mort des cellules DU-145 et inhibe la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) par l’activation de la voie Pyk2/MKK7.

La casticine inhibe la migration et l’invasion des cellules DU-145 du cancer de la prostate humain par l’intermédiaire des voies de signalisation Ras/Akt/NF-κB

Cette étude publiée dans le *Journal of Food Biochemistry* (2019) a suggéré que la casticine, une polyméthoxyflavone, inhibe la migration et l’invasion des cellules DU-145 en régulant la voie de signalisation Ras/Akt/NF-κB.

Ressources sur la lignée cellulaire DU-145 : protocoles, vidéos et plus encore

De nombreuses ressources en ligne sont disponibles sur la lignée cellulaire DU-145 du cancer de la prostate. Cette section présente quelques ressources expliquant la manipulation, l’entretien et le protocole de transfection de ces cellules :

• Transfection des cellules DU-145 : Ce tutoriel vidéo est un guide étape par étape permettant d’apprendre le protocole de transfection des cellules DU-145.

Le protocole de culture cellulaire des cellules DU-145 est présenté ici.

• Sous-culture des cellules DU-145 : Ce lien vous aidera à apprendre le protocole de sous-culture des cellules DU-145.
• Cellules DU-145 : Ce site Web contient de nombreuses informations utiles sur la lignée cellulaire DU-145, notamment le milieu de culture DU-145, le protocole de repiquage et la manipulation des cultures prolifératives et cryoconservées.

Références

1. Lima, A.R., et al., Discrimination entre l’exométabolome des cellules prostatiques humaines normales et cancéreuses par GC-MS. Scientific Reports, 2018. 8(1) : p. 5539.
2. Xiao, L., et al., L’inhibition de l’expression de l’ACTG1 induit la transition épithélio-mésenchymateuse du cancer de la prostate par la voie de signalisation MAPK/ERK. DNA and Cell Biology, 2021. 40(11) : p. 1445-1455.
3. Gogacz, M., et al., Effets anticancéreux des extraits de propolis obtenus par la méthode de séparation à froid sur les lignées cellulaires de cancer de la prostate PC-3 et DU-145. Molecules, 2022. 27(23) : p. 8245.
4. Kar, F., et al., La bétaïne inhibe la prolifération cellulaire en augmentant l’apoptose et l’inflammation induites par le stress oxydatif dans la lignée cellulaire humaine de cancer de la prostate DU-145. Cell Stress and Chaperones, 2019. 24 : p. 871-881.