תאי DU-145 – המדריך המקיף לחוקר

DU-145 הוא קו תאים של קרצינומה בערמונית אנושית הנמצא בשימוש נרחב במחקר ביו-רפואי. תאים אלה משמשים כמודל יקר ערך לחקר הביולוגיה של סרטן הערמונית, לבדיקת תרופות ולפיתוחן. בנוסף, חוקרים משתמשים בתאי DU-145 גם לחקר המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס התפתחות, צמיחה והתקדמות סרטן הערמונית.

מידע כללי ומקור קו התאים DU-145

הבנת המאפיינים הבסיסיים והמקור של קו תאים היא חיונית לפני שמתחילים לעבוד איתו. סעיף זה יספק הבנה מקיפה של מאפייני קו התאים DU-145 ומקורו. תוכלו ללמוד: מהן תאי הסרטן DU145? מהו המורפולוגיה של תאי DU145? מה ההבדל בין PC-3 ל-DU145?

• DU-145, קו תאים של סרטן הערמונית האנושי, נגזר ממוחו של גבר לבן (בן 69) עם קרצינומה גרורתית של הערמונית. תאים אלה הופקדו לראשונה על ידי K.R. Stone ועמיתיו בשנת 1978.
• כמו תאי סרטן הערמונית PC-3, גם DU-145 מבטאים קולטני אנדרוגן. עם זאת, כאשר תאים אלה נחשפים לטיפול בליגנד אנדרוגן, הם אינם מראים כל פעילות של גנים המגיבים לקולטני אנדרוגן, ולכן נחשבים לתאים שאינם תלויים באנדרוגן.
• לתאי DU-145 יש מורפולוגיה אפיתלית.
• תאי DU-145 הם היפוטריפלואידים ומספר הכרומוזומים המודאלי שלהם הוא 64. הם מציגים מספר כרומוזומי סמן, כגון del (11) (q23), t(11q12q), 16q+, del (1) (p32) ו-del (9) (p11).

PC-3 לעומת DU145

שני קווי התאים של סרטן הערמונית אינם תלויים בקולטני אנדרוגן. הם נבדלים זה מזה מבחינת הפוטנציאל הגידולי והגרורתי שלהם. כאשר מוזרקים לעכבר עם מערכת חיסונית מוחלשת, קו התאים PC-3 יוצר אדנוקרצינומה בדרגה IV בעלת גרורות רבות. לעומת זאת, קו התאים DU-145 מפתח סרטן ערמונית בעל פוטנציאל גרורתי בינוני [1].

שיבוש במיקרופילמנטים בתאי סרטן הערמונית האנושיים PC-3.

גידול תאי DU-145

קו התאים DU-145 נמצא בשימוש נרחב במעבדות מחקר של סרטן הערמונית. עליכם ללמוד את הנקודות המרכזיות הבאות כדי להקל על גידולו בצורה קלה ויעילה. סעיף זה יכלול מידע על מצע ה-DU145, זמן הכפלה, תנאי תרבית התאים ופרוטוקולים.

נקודות מרכזיות לגידול תאי DU-145

זמן הכפלת האוכלוסייה:

זמן הכפלה של תאי DU-145 נע בין 30 ל-40 שעות.

תאים דבקים או בתמיסה:

DU-145 הוא קו תאים דבק.

צפיפות זריעה:

תאי DU-145 נזרעים בצפיפות תאים מומלצת של 2 x 10⁴ תאים/סמ"^ר. בצפיפות זו, התאים יוצרים שכבה חד-תאית רצופה תוך כ-4 ימים. לצורך הזריעה, התאים נשטפים עם תמיסת מלח פוספט 1x ומוחבאים עם תמיסת מעבר, Accutase. לאחר 8 עד 10 דקות של החבאה בטמפרטורת החדר, מוסיפים לתאים מצע גידול טרי ומרכזים. משקע התאים שנאסף מושעה בזהירות, והתאים מוזגים לצלחות גידול חדשות לצורך גידול.

מדיום גידול:

EMEM (Eagle's Minimum Essential Medium) עם תוספים למדיום, כלומר 10% סרום עגלי (FBS), 2 mM L-Glutamine, 2.2 g/L NaHCO3 ו-EBSS. המדיום מוחלף 2 עד 3 פעמים בשבוע.

תנאי גידול:

תרבויות DU-145 נשמרות באינקובטור לח ב-37°C עם מקור CO2 של 5%.

אחסון:

תאי DU-145 מאוחסנים בשלב האדי של חנקן נוזלי או בטמפרטורה הנמוכה מ-150°C במקפיא חשמלי כדי לשמור על חיוניות התאים לטווח ארוך יותר.

תהליך הקפאה ומדיום:

מומלץ להשתמש במדיום הקפאה CM-1 או CM-ACF עבור תאי סרטן הערמונית DU-145. להקפאת התאים נבחרת שיטת הקפאה איטית, המאפשרת לטמפרטורה לרדת בהדרגה ב-1°C. שיטה זו מונעת מהתקפת הלם בתאים ומסייעת לשמור על חיוניותם.

תהליך ההפשרה:

בקבוקוני תאי DU-145 קפואים מופשרים במהירות באמבט מים בטמפרטורה של 37°C למשך 40 עד 60 שניות. לאחר מכן, מוסיפים לתאים מצע גידול ומרכזים אותם כדי להסיר את מרכיבי מצע ההקפאה. התאים שנאספו מושעים מחדש במצע גידול ונמזגים לתוך הבקבוק לצורך גידול. התאוששות מההקפאה אורכת כמעט 24 שעות.

רמת בטיחות ביולוגית:

נדרשות הגדרות בטיחות ביולוגית ברמה 1 לגידול קו התאים DU145 שאינו תלוי בקולטן אנדרוגן.

תאי סרטן הערמונית DU-145 בהגדלה של פי 10 ופי 20.

קו תאים DU-145: יתרונות ומגבלות

כמו קווי תאים אחרים, גם לקו התאים של סרטן הערמונית DU-145 יש יתרונות וחסרונות. תכונות אלה יכולות לעזור לכם להחליט אם להשתמש בו במחקר שלכם. היתרונות והחסרונות העיקריים של תאי DU-145 מפורטים להלן.

יתרונות

היתרונות של תאי DU-145 הם:

יכולת גידול

DU-145 הוא קו תאים אגרסיבי של סרטן הערמונית בעל פוטנציאל גרורתי בינוני. משמש לפיתוח מודל השתלת רקמה זרה (xenograft) של DU145 בעכברים עם מערכת חיסונית מוחלשת, לצורך מחקר הביולוגיה, ההתפתחות והצמיחה של סרטן הערמונית במבחנה ובחיות.

עצמאות מקולטני אנדרוגן

תאי סרטן הערמונית DU-145 אינם תלויים בקולטני אנדרוגן. הם אינם מסתמכים על אנדרוגנים לצורך צמיחה ואינם מגיבים ברמה התאית והמולקולרית לטיפול באנדרוגנים. אידיאליים למחקר מנגנונים של סרטן הערמונית שאינו תלוי בהורמונים.

מגבלות

המגבלות של קו התאים DU-145 הן:

מודל במבחנה

DU-145 הוא מודל תאי במבחנה של קרצינומה גרורתית של הערמונית, ולכן ייתכן שהוא אינו מייצג באופן מלא את המורכבות של גידולים ראשוניים בערמונית. יתר על כן, ייתכן שהוא אינו מייצג את כל סוגי סרטן הערמונית ותתי-הסוגים בשל מאפיינים ספציפיים כגון עצמאות מקולטני האנדרוגן.

 

יישומים מחקריים של תאי DU-145

לקו התאים DU-145 של סרטן הערמונית יש מגוון רחב של יישומים מחקריים. להלן מספר יישומים מבטיחים.

• ביולוגיה של סרטן הערמונית: DU-145 הוא מודל רלוונטי לחקר הביולוגיה של סרטן הערמונית. חוקרים משתמשים בתאים אלה כדי לחקור מנגנונים מולקולריים המניעים התפתחות, התקדמות וגרורות של סרטן. יתר על כן, נחקרים גם שינויים גנטיים הקשורים בדרך כלל לסרטן הערמונית. מחקר שנערך בשנת 2021 בחן את תאי ה-DU-145 כדי לזהות סמנים ביולוגיים פוטנציאליים בעלי השלכות אבחנתיות וטיפוליות יעילות. המחקר הצביע על אקטין גמא 1 (ACTG1) כסמן ביולוגי פוטנציאלי לסרטן הערמונית, שכן הוא מקדם את התרבות תאי הסרטן ומווסת את הגרורות באמצעות הפעלת מסלול MAPK/ERK [2].
• סינון ופיתוח תרופות: תאי סרטן הערמונית DU-145 נמצאים בשימוש נרחב לבדיקת הציטוטוקסיות והיעילות של תרופות פוטנציאליות נגד סרטן. הדבר מסייע לחוקרים לזהות תרופות חדשות, להבין את העמידות לתרופות ואת המנגנונים המולקולריים הבסיסיים. מחקר שנערך בשנת 2022 בחן את ההשפעה הציטוטוקסית של תערובת שרפית, פרופוליס או דבק דבורים, בקווי תאי סרטן הערמונית PC-3 ו-DU-145. המחקר הראה השפעות מעכבות צמיחה של חומר טבעי זה בשני קווי התאים והציע את הפוטנציאל האנטי-סרטני שלו [3]. מחקר נוסף נערך בשנת 2019 ובחן את ההשפעות האנטי-פרוליפרטיביות של תרכובת טבעית, בטאין, בתאי סרטן הערמונית DU-145. המחקר הראה כי בטאין מפעיל פעילות אנטי-פרוליפרטיבית על ידי הגברת מוות תאי ודלקת המתווכים על ידי לחץ חמצוני בתאי DU-145 [4].

5. פרסומים מחקריים העוסקים בתאי DU-145

להלן מספר פרסומים מחקריים בנושא קו התאים DU-145.

השפעות תלויות ריכוז של סולפט אבץ על קו תאי סרטן הערמונית האנושי DU-145: ניתוחים חמצוניים, אפופטוטיים, דלקתיים ומורפולוגיים

מחקר זה, שפורסם ב-Biological Trace Element Research, 2020, הציע כי סולפט אבץ (ZnSo₄) מפעיל השפעות אנטי-פרוליפרטיביות בתאי DU-145 באמצעות גרימת אפופטוזיס, שינויים מורפולוגיים, נזק חמצוני ודלקת.

פעילות ציטוטוקסית ואנטי-גרורתית סלקטיבית בתאי סרטן הערמונית DU-145 המושרה על ידי תמצית קליפת Annona muricata L. והחומר הפיטוכימי, אנונאצין

מאמר מחקר זה פורסם ב-BMC Complementary Medicine and Therapies בשנת 2020. מחקר זה בחן את הפוטנציאל הציטוטוקסי והאנטי-גרורתי של צמח, תמצית קליפת Annona muricata L., והחומר הביו-אקטיבי אננונאצין (annonacin) שבו, בקו התאים DU-145.

מסלול הקשור ל-LncRNA LOXL1‐AS1/miR‐let‐7a‐5p/EGFR מווסת את העמידות לדוקסורוביצין של תאי סרטן הערמונית DU‐145

פרסום זה ב-IUBMB Life (2019) הציע כי האינטראקציה של ה-RNA הארוך הלא-מקודד LOXL1-AS1 עם miR-let-7a-5p ומסלול EGFR מווסתת את העמידות לדוקסורוביצין בתאי סרטן הערמונית DU-145.

הפחתת הרגולציה של DDR1 גורמת לאפופטוזיס ומעכבת את ה-EMT באמצעות זרחון של Pyk2/MKK7 בקווי תאי סרטן הערמונית DU-145 ו-Lncap-FGC

מאמר זה ב-Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (2020) קבע כי ויסות מטה של הגן Discoidin Domain Receptor1 (DDR1) גורם למוות של תאי DU-145 ומעכב מעבר אפיתל-למזנכימלי (EMT) באמצעות הפעלת מסלול Pyk2/MKK7.

קסטצין מעכב את הנדידה והפלישה של תאי סרטן הערמונית האנושי DU 145 באמצעות מסלולי איתות Ras/Akt/NF-κB

מחקר זה, שפורסם ב-Journal of Food Biochemistry (2019), הציע כי קסטיצין, פולימתוקסיפלבון, מעכב את הנדידה והפלישה של תאי DU-145 על ידי ויסות מסלולי האיתות Ras/Akt/NF-κB.

משאבים עבור קו תאים DU-145: פרוטוקולים, סרטונים ועוד

קיימים משאבים מקוונים רבים על קו התאים DU-145 של סרטן הערמונית. בסעיף זה נציין כמה משאבים המסבירים את הטיפול, התחזוקה ופרוטוקול הטרנספקציה של תאים אלה:

• טרנספקציה של DU-145: מדריך וידאו זה הוא מדריך מפורט שלב אחר שלב ללימוד הפרוטוקול לטרנספקציה של תאי DU-145.

פרוטוקול תרבית התאים DU-145 מוזכר כאן.

• תת-תרבית של תאי DU-145: קישור זה יסייע לכם ללמוד את הפרוטוקול לתת-תרבית של תאי DU-145.
• תאי DU-145: אתר זה מכיל מידע רב ושימושי אודות קו התאים DU-145, כולל מצע DU145, פרוטוקול לריבוי תת-תרבית וטיפול בתרבויות מתרבות ומוקפאות.

מקורות

1. Lima, A.R., et al., Discrimination between the human prostate normal and cancer cell exometabolome by GC-MS. Scientific reports, 2018. 8(1): p. 5539.
2. Xiao, L., et al., השבתת ביטוי ACTG1 גורמת למעבר אפיתל-מזנכימלי בסרטן הערמונית באמצעות מסלול איתות MAPK/ERK. DNA and Cell Biology, 2021. 40(11): עמ' 1445-1455.
3. Gogacz, M., et al., השפעות אנטי-סרטניות של תמציות פרופוליס שהופקו בשיטת ההפרדה הקרה על קווי תאי סרטן הערמונית PC-3 ו-DU-145. Molecules, 2022. 27(23): עמ' 8245.
4. Kar, F., et al., בטאין מדכא את התרבות התאים על ידי הגברת האפופטוזיס והדלקת המתווכים על ידי לחץ חמצוני בקו תאי סרטן הערמונית האנושי DU-145. Cell Stress and Chaperones, 2019. 24: עמ' 871-881.