פורסם: 2023 | נבדק לאחרונה: מאי 2026

קו התאים HCT116: אבן יסוד במחקר סרטן המעי הגס

קו התאים HCT116 משמש אבן פינה בחקר סרטן המעי הגס, ומספק תובנות יקרות ערך לגבי הפתוגנזה של המחלה ודרכי טיפול פוטנציאליות. קו התאים HCT116, הידוע בתועלתו במחקר הסרטן ובהערכות פרמקולוגיות, מאפשר ביצוע מחקרים מכריעים על התנהגות הגידול ויעילות התרופות.

מקורות ומאפיינים בסיסיים של תאי HCT116

הבנת המקורות והתכונות הבסיסיות של תאי HCT116, כגון מאפייניהם המורפולוגיים, ההרכב הגנטי והמידות התאיות, היא חיונית עבור חוקרים המתחילים במחקרים המשתמשים בקו תאים זה.

מקור ונוף גנטי: תאי HCT116, שמקורם במעי הגס של גבר לבן בן 48 שאובחן עם סרטן המעי הגס, מתאפיינים במוטציה בקודון 13 (G13D) של הגן KRAS, המהווה חלק ממסלול האיתות RAS/RAF/MEK/ERK. מוטציה ספציפית זו היא מרכזית בתהליך השינוי האונקוגני של תאים אלה, מה שמדגיש את חשיבותם במחקר הסרטן.

מורפולוגיה ומאפייני צמיחה: תאי HCT116, המציגים מורפולוגיה דמוית אפיתל, צומחים בדרך כלל בתרבויות חד-שכבתיות, אך יכולים גם ליצור ספרואידים בקוטר של 150-400 מיקרומטר. יכולת ההסתגלות הזו בדפוסי הצמיחה מדגישה את הרב-תכליתיות שלהם במערך ניסויים שונים.

פרופיל כרומוזומלי: ההרכב הכרומוזומלי של תאי HCT116 הוא כמעט דיפלואידי, כאשר כ-70% מאוכלוסיית התאים מכילים 45 כרומוזומים. יש לציין כי קיימת הגברה חוזרת בזרועות הארוכות של כרומוזומים 8, 10, 16 ו-17, בעוד שכרומוזום Y נעדר, מה שתורם לחתימה הגנומית הייחודית שלהם.

ניתוח השוואתי: קווי תאים HCT116 לעומת HT29

בהשוואת HCT116 ל-HT29, קו תאים נוסף של קרצינומה קולורקטלית אנושית, מתגלים הבדלים מובהקים בפוטנציאל האונקוגני וביכולות ההבחנה שלהם:

אגרסיביות אונקוגנית והתמיינות: תאי HCT116 מאופיינים באגרסיביות אונקוגנית גבוהה ובפוטנציאל התמיינות מוגבל, מה שהופך אותם למודל לחקר פנוטיפים של גידולים אגרסיביים. לעומת זאת, תאי HT29 מפגינים יכולת התמיינות לשושלות דמויות אנטרוציטים ומייצרות מוצינים, מה שמספק מודל מנוגד המדמה היבטים מגוונים בביולוגיה של סרטן המעי הגס.

הבנה השוואתית זו של קווי התאים HCT116 ו-HT29 מעשירה את ארגז הכלים העומד לרשות החוקרים, ומאפשרת מחקרים מעמיקים יותר על האופי הרב-גוני של סרטן המעי הגס.

פוליפים טרום-סרטניים הגדלים במעי הגס.

טיפול בתאי HCT116

זמן הכפלה:

זמן הכפלה של תאי הסרטן HCT116 נע בין 25 ל-35 שעות.

דבקים או בתמיסה:

קו תאי סרטן המעי הגס HCT116 הוא דבק, והתאים גדלים בשכבה אחת.

צפיפות זריעה:

צפיפות זריעה של 2 x 10⁴ תאים/סמ"^ר מומלצת לתרבית תאי HCT116. לצורך תרבית משנה, יש לנתק את התאים באמצעות תמיסת Accutase לאחר שטיפה ב-PBS 1x. לאחר צנטריפוגה, משעים את משקע התאים במדיום גידול טרי ומעבירים אותו לצלחת חדשה.

מדיום גידול:

מדיום McCoys 5a, בתוספת 3.0 g/L L-glucose, 1.5 mM L-glutamine, 3.0 g/L NaHCO₃, ו-10% סרום עגלי, הוא האופטימלי לגידול תאי HCT116. מומלץ לחדש את התרבית 1-2 פעמים בשבוע.

תנאי גידול (טמפרטורה, CO₂):

הגידול מתבצע באינקובטור לח ב-37°C עם אטמוספירה של 5% CO₂.

אחסון:

ניתן לאחסן תאי HCT116 בטמפרטורות הנמוכות מ-150°C- בשלב האדי או הנוזלי של חנקן נוזלי.

תהליך הקפאה ומדיום:

יש להשתמש במדיום CM-1 או CM-ACF לשימור בקירור. מומלצת שיטת הקפאה בקצב מבוקר, המאפשרת ירידה הדרגתית של 1°C בדקה, מה שמסייע בשמירה על חיוניות התאים.

תהליך ההפשרה:

הפשיר תאי HCT116 באמבט מים בטמפרטורה של 37°C. לאחר הוספת מדיום גידול, צנטריפוג כדי להסיר את שאריות מדיום ההקפאה. השב את משקע התאים לתמיסה במדיום טרי וגדל אותם בצלחות חדשות.

רמת בטיחות ביולוגית:

רמה 1

תאי סרטן המעי הגס HCT116 בתרבית, בהגדלה של פי 20 ופי 10.

יתרונותיו של קו התאים HCT116

סעיף זה עוסק בקו התאים HCT116, מדגיש את תפקידו המרכזי במחקר הסרטן, במיוחד במחקר סרטן המעי הגס, ומפרט את היתרונות הטמונים בו.

קו התאים HCT116 בולט במחקר הסרטן בזכות מספר יתרונות מרכזיים:

• מודל לסרטן המעי הגס: הוא משמש כמודל in vitro מוכר ונרחב לסרטן המעי הגס, הסרטן השלישי בשכיחותו בעולם. הרלוונטיות שלו לחיקוי סרטן המעי הגס בבני אדם הופכת אותו לבעל ערך רב להבנת הביולוגיה של הסרטן ולבחינת אסטרטגיות טיפוליות.

• הומוגניות: באופן מרשים, כ-70% מתאי HCT116 מציגים פרופילים גנטיים עקביים, מה שמציע אוכלוסייה הומוגנית יחסית. אחידות זו חיונית למחקרים המתמקדים בביטוי גנים, מסלולי איתות תאיים והערכת היעילות של טיפולים תרופתיים, שכן היא מבטיחה עקביות ואמינות בתוצאות הניסויים.

• יעילות טרנספקציה: אחת התכונות הבולטות של תאי HCT116 היא נטייתם הגבוהה לטרנספקציה, במיוחד עם וקטורים נגיפיים. תכונה זו מועילה במיוחד במחקר בתחום הטיפול הגנטי, ומאפשרת החדרת חומר גנטי ביעילות ובדייקנות, ובכך מקלה על מניפולציות גנטיות מתקדמות ומחקרים תפקודיים.

הרחיבו את מחקריכם באמצעות קו התאים HCT116 המאושר שלנו

יישומים מחקריים של קו התאים HCT116

לשורת התאים HCT116 יש מגוון רחב של יישומים במחקר הסרטן. כמה מהיישומים הבולטים הם:

ביולוגיה של הסרטן

קו התאים HCT116 של סרטן המעי הגס משמש לחקר התקדמות והתפתחות סרטן המעי הגס. בנוסף, הוא מסייע בהבנת המנגנונים הבסיסיים ומסלולי האיתות המעורבים בהתפשטות, נדידה וחדירה של הסרטן. במחקר אחד נעשה שימוש בתאי HCT116 כדי לחקור גנים המעורבים בהתפתחות עמידות לתרופות. החוקרים ביצעו ביטוי-יתר של הגן MDR1 בתאי סרטן המעי הגס וצפו בביטוי של איזופורמים של NOX (NADPH oxide) ו-Nrf2. המחקר גילה כי עלייה ברגולציה של NOX2 ו-Nrf2 גורמת לעמידות לכימותרפיה בתאי סרטן; לפיכך, ניתן לכוון לגנים אלה כדי להתגבר על התפתחות העמידות במהלך טיפול בסרטן [1]. כמו כן, מחקר שנערך בשנת 2021 דיווח כי מסלול האיתות NF-κB מעורב בוויסות התפשטות ונדידת סרטן המעי הגס. לפיכך, ניתן לכוון אליו לפיתוח טיפולים חדשים ויעילים נגד קרצינומה של המעי הגס [2].

בתחום האונקולוגיה, הבנת התהליכים המורכבים של מחזור התא, התרבות וצמיחה, ואפופטוזיס היא בסיסית. פונקציות ביולוגיות אלו הן מרכזיות במחקר של קווי תאים אנושיים, במיוחד אלו שמקורם בתאים ממאירים כגון תאי סרטן המעי הגס האנושי ומודלים של סרטן הלבלב. קווי התאים HCT116 ו-SW620, למשל, הם מכריעים בחקר המנגנונים העומדים בבסיס סרטן המעי הגס וסרטן הלבלב, בהתאמה. באמצעות טכניקות כגון ציטומטריית זרימה ובדיקות קלונוגניות, חוקרים יכולים להבהיר את פרופילי הביטוי הגנטי והתנהגותם של תאים עצמאיים בתוך הגידולים, ובכך לשפוך אור על האופן שבו הסרטן מתקשר בתוך המטריצה החוץ-תאית.

תפקידו של האפופטוזיס בהתקדמות הסרטן

אפופטוזיס, או מוות תאי מתוכנן, ממלא תפקיד קריטי בשמירה על הומאוסטזיס תאי ומהווה תחום מחקר מרכזי במחקר הסרטן. ההבחנה בין אפופטוזיס שאינו קשור לסרטן לבין אפופטוזיס המושרה באופן ספציפי בהקשר של סרטן, כגון מוות של תאי סרטן המעי הגס, היא מכרעת. תהליך זה אינו נוגע רק לחיסול תאים, אלא כרוך באינטראקציה מורכבת של אותות העלולים להשפיע על צמיחת הגידול ועל הגרורות. על ידי בחינת האפופטוזיס ומוות התאים בשילוב עם מדכאי גרורות ופעילות מדכאי הגידול, מדענים יכולים להשיג תובנות לגבי המסלולים המווסתים את התקדמות הסרטן ואת הפוטנציאל הגרורתי.

גרורות וסמנים מולקולריים בסרטן

גרורות נותרות אחד ההיבטים המאיימים ביותר של סרטן, כאשר גרורות המטוגניות מהוות דאגה משמעותית בהתפשטות תאים ממאירים. חקר הגרורות כרוך בלימוד יכולות התנועה והפלישה של תאי סרטן, או תנועת התאים, וכיצד תאים מקיימים אינטראקציה עם סביבתם, כולל המטריצה החוץ-תאית. סמנים מולקולריים כמו ביטוי CD133 וקולטן גורם הגדילה האפידרמלי הם קריטיים בזיהוי ובהבנה של התנהגות תאי קרצינומה של המעי הגס חיוביים וסוגים אחרים של סרטן. מסלול SIRT6, למשל, התגלה כתחום עניין בשל תפקידו הפוטנציאלי בוויסות צמיחת הגידול וסרטן המעי הגס הגרורתי.

טוקסיקולוגיה/פיתוח תרופות

קו התאים HCT116 משמש כמודל סינון לתרופות חדשות לסרטן. נערך מספר מחקרים להערכת היעילות והרעילות של תרופות נגד סרטן, כולל מוצרים טבעיים וננו-חלקיקים מסונתזים כימית. במסגרת זו, המחקר העריך את הציטוטוקסיות של ננו-חלקיקי כסף מסונתזים מתמציות של צמח מרפא, Caesalpinia pulcherrima, בתאי HCT116 [3]. במחקר אחד, החוקרים השתמשו בקו התאים הסרטניים HCT116 כדי להעריך את הפוטנציאל האנטי-סרטני של תמצית מי תה קקאו. הם מצאו שתמצית תה קקאו מפחיתה את התפשטות סרטן המעי הגס ומעוררת מוות תאי [4]. במחקר אחר נעשה שימוש בתאי סרטן HCT116 והתגלה שתמציות של תפוח אדמה אווירי (Dioscorea bulbifera) מפגינות פעילות פרו-אפופטוטית בתאי קרצינומה של המעי הגס באמצעות הפעלת מסלול האיתות JNK ודיכוי הגן ERK1/2 [5].

ההשפעות של מטפורמין על תאי סרטן, במיוחד בהקשר של סרטן המעי הגס והלבלב, מדגימות כיצד הבנה של הפונקציות הביולוגיות של תאי סרטן יכולה להוביל לאסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות. מחקר בנושא הישרדות קלונוגנית, או היכולת ליצור שיבוטים, של תאי סרטן בעקבות טיפול בחומרים כמו מטפורמין או התמקדות במסלולים ספציפיים כגון קולטן גורם הגדילה האפידרמלי, יכול לספק תובנות חשובות לגבי טיפולים יעילים בסרטן. בנוסף, השימוש בשכפולים של HCT116 ובאוכלוסיות תאי HCT116 במחקרים אלה מאפשר הבנה מעמיקה של האופן שבו תאי סרט מגיבים להתערבויות טיפוליות שונות, ובכך סולל את הדרך לגישות מותאמות אישית יותר לטיפול בסרטן.

תאי HCT116: פרסומים מחקריים

סעיף זה יסקור כמה פרסומים משמעותיים ומצוטטים ביותר מהתקופה האחרונה העוסקים בקו התאים HCT116.

מחקר ציטוטוקסיות של חלקיקי ננו-SnO2 מסונתזים בתיווך זרעי Piper nigrum כלפי קווי תאים של סרטן המעי הגס (HCT116) וסרטן הריאות (A549)

מחקר זה פורסם בכתב העת Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). החוקרים השתמשו בקווי תאים של סרטן המעי הגס HCT116 וסרטן הריאות A549 כדי להעריך את ההשפעות הציטוטוקסיות של חלקיקי ננו-תחמוצת בדיל מסונתזים בתיווך זרעי Piper nigrum.

RNA ארוך שאינו מקודד SNHG15 מקיים אינטראקציה עם גורם השעתוק Slug ומייצב אותו, ומקדם את התקדמות סרטן המעי הגס

מחקר זה, שפורסם ב-Cancer Letters (2018), מציע כי lncRNA SNHG15 מקדם נדידת תאי סרטן המעי הגס בקווי תאים של סרטן המעי הגס, כולל HCT116.

ביטוי-יתר של ה-RNA הארוך הלא-מקודד TUG1 מקדם את התקדמות סרטן המעי הגס

מאמר זה פורסם בכתב העת Medical Science Monitor בשנת 2016. המחקר מצא כי LncRNA TUG1 אונקוגני מקדם את השגשוג והנדידה של תאי סרטן המעי הגס HCT116.

עמידות לתרופות גורמת לעלייה ברמת האנזימים המייצרים H2S בתאי סרטן המעי הגס HCT116

מחקר זה, שפורסם בכתב העת Biochemical Pharmacology (2018), מציע כי התפתחות עמידות לתרופות מעלה את רמות האנזימים המייצרים H2S בתאי סרטן המעי הגס HCT116.

השפעות אפופטוטיות ואנטי-פרוליפרטיביות של תמצית מים מ-Inula viscosa L. על הביטוי של microRNAs בקו התאים HCT 116: מחקר במבחנה

מאמר מחקר זה, שפורסם בכתב העת International Journal of Environmental Health Research (2023), מציע שתמצית Inula viscosa L. מפעילה השפעה אנטי-סרטנית על תאי סרטן המעי הגס HCT116 באמצעות ויסות microRNAs.

משאבים על תאי HCT116

להלן מספר משאבים בנושא תאי HCT116.

• טרנספקציה של HCT116: סרטון זה הוא מדריך שלב אחר שלב לטרנספקציה של תאי סרטן HCT116.
• גידול קו תאים HCT116: סרטון זה מציג את פרוטוקול גידול התרבית המשנית של קו תאי סרטן המעי הגס HCT116.
• תרבית משנה של קו התאים HCT116: אתר זה מכיל מידע רב ושימושי על מצע התרבית של HCT116. בנוסף, הוא מספק נהלים להקפאה, הפשרה ותרבית משנה של תאים.

שאלות נפוצות אודות תאי HCT116

 ביבליוגרפיה

1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya, and C. Pathak: Upregulation of NOX-2 and Nrf-2 promotes 5-fluorouracil resistance in human colon carcinoma (HCT-116) cells. Biochemistry (Moscow), 2021, 86, עמ' 262-274.
2. Yang, M., et al., Astragalin מעכב את השגשוג והנדידה של תאי סרטן המעי הגס האנושי HCT116 על ידי ויסות מסלול האיתות של NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: עמ' 639256.
3. דיפיקה, ס., ס.י. סלבראג' וס.מ. רופן, בדיקת הפעילות הביולוגית של Caesalpinia pulcherrima L. swartz והציטוטוקסיות של חלקיקי כסף ננו-סינתטיים המופקים מתמצית על קו התאים HCT116. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, עמ' 110279.
4. Gao, X., et al., תה קקאו (Camellia ptilophylla) גורם לאפופטוזיס תלוי מיטוכונדריה בתאי HCT116 באמצעות יצירת ROS ומסלול האיתות PI3K/Akt. Food Research International, 2020, 129, עמ' 108854.
5. Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera גרם לאפופטוזיס באמצעות עיכוב ERK 1/2 והפעלת מסלולי איתות JNK בתאי קרצינומה של המעי הגס האנושי HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: עמ' 806-816.