Células 4T1 – Informações essenciais sobre a pesquisa e as aplicações das células do câncer de mama

A 4T1 é uma linhagem celular murina de câncer de mama transplantável. É amplamente utilizada como modelo tumoral in vitro geneticamente idêntico para investigar o câncer de mama humano. As células 4T1 são altamente invasivas e tumorigênicas; elas tendem a metastatizar a partir do local do tumor primário na glândula mamária para outros locais, incluindo fígado, linfonodos, pulmões, ossos e cérebro, sendo, portanto, ideais para o estudo da metástase do câncer de mama [1].

Características gerais e origem das células 4T1

É essencial conhecer a origem e as características gerais de uma linhagem celular antes de trabalhar com ela. Nesta seção, abordamos os conceitos básicos sobre as células de câncer de mama 4T1. Por exemplo: o que são as células 4T1? Quais são as características da linhagem celular 4T1? Qual é a origem da linhagem celular 4T1? Qual é a morfologia da linha celular 4T1?

• A 4T1 é uma linhagem celular tumoral de mama originária de um tumor mamário que surgiu espontaneamente na linhagem de camundongos BALB/c. Essas células altamente invasivas e tumorigênicas imitam de perto o comportamento do câncer de mama humano em termos de crescimento e disseminação metastática. Especificamente, o modelo tumoral 4T1 investiga o câncer de mama triplo-negativo (TNBC).
• As células 4T1 são aderentes e apresentam morfologia semelhante à das células epiteliais.

Linha celular 4T1 vs. EMT-6

4T1 e EMT-6 são modelos celulares murinos não imunogênicos para estudos do câncer de mama triplo-negativo. Nesse contexto, as células 4T1 são mais agressivas e invasivas do que as células EMT-6, que apresentam propriedades menos invasivas [2].

Células 4T1 vs. 4T07

A 4T07 também é uma linhagem de células cancerosas de camundongo. A principal diferença entre as células 4T1 e 4T07 é que as células 4T1 podem deixar o local do tumor primário e se espalhar para formar metástases secundárias visíveis, enquanto as células 4T07 não conseguem formar metástases visíveis, apesar de deixarem o local primário [3].

Imagem tomográfica por SEM de uma célula 4T1.

Informações sobre o cultivo da linhagem celular 4T1

A linha celular 4T1 de câncer de mama oferece amplas aplicações de pesquisa na área biomédica. Para cultivar essas células, é importante considerar os seguintes pontos-chave: o que é o tempo de duplicação das células 4T1? Como as células 4T1 são cultivadas? Qual é a densidade de semeadura das células 4T1?

Pontos-chave para a cultura de células 4T1

Tempo de duplicação:

O tempo médio de duplicação populacional relatado para as células de câncer de mama 4T1 é de 14 horas.

Adesiva ou em suspensão:

A 4T1 é uma linhagem celular aderente.

Proporção de subcultivo:

Recomenda-se uma proporção de divisão de 1:6 e 1:8 para a linhagem celular 4T1 de câncer de mama triplo-negativo. Para a divisão, as células são lavadas com PBS e incubadas com a enzima Accutase por 8 a 10 minutos. As células dissociadas são coletadas por centrifugação e ressuspensas em meio fresco. As células ressuspensas são transferidas para um novo frasco para crescimento.

Meio de crescimento:

O meio RPMI 1640 é utilizado para a cultura de células 4T1. São adicionados ao meio de cultura 10% de soro fetal bovino (FBS), 2,0 g/L de NaHCO₃ e 2,1 mM de glutamina estável para o crescimento celular ideal.

Condições de crescimento:

As células tumorais 4T1 são mantidas em uma incubadora umidificada a 37 °C com um suprimento de 5% de CO₂.

Armazenamento: 

As células 4T1 devem ser armazenadas a uma temperatura inferior a -150 °C, ou seja, em freezer elétrico ou na fase de vapor de nitrogênio líquido, para manter a viabilidade celular.

Processo de congelamento e meio:

Recomenda-se o uso de CM-1 ou CM-ACF para a linhagem celular 4T1. É preferível um método de congelamento lento, pois protege a viabilidade celular ao permitir uma queda gradual da temperatura de 1 °C.

Processo de descongelamento:

O frasco com as células congeladas é mantido em banho-maria a 37 °C por alguns segundos até que as células descongelem e reste apenas um pequeno pedaço de gelo. Essas células são ressuspensas no meio fresco e transferidas para o frasco de cultura. Após 24 horas de incubação, o meio é substituído para remover os componentes do meio de congelamento.

Nível de biossegurança:

Recomenda-se o uso de laboratório de nível 1 de biossegurança para a cultura de células de câncer de mama 4T1.

Células de câncer de mama murinas 4T1, ampliadas 20 e 10 vezes.

Linha celular T1: vantagens e desvantagens

Esta seção do artigo abordará as vantagens e desvantagens associadas ao modelo metastático 4T1.

Vantagens

As principais vantagens da linha celular 4T1 são:

• Tumorigenicidade:

  A 4T1 é uma linha celular altamente tumorigênica. Essas células têm a capacidade de formar um modelo singênico em camundongos para o estudo do câncer de mama quando injetadas em um camundongo. Portanto, o modelo 4T1 é ideal para estudar o desenvolvimento, o crescimento e a metástase do tumor. Além disso, é útil para a triagem e avaliação de medicamentos terapêuticos.

• Modelo metastático in vitro:

  O modelo 4T1 apresenta uma tendência natural à metástase, o que permite aos pesquisadores investigar de forma eficaz os mecanismos e vias subjacentes envolvidos no processo de metástase. Além disso, as células 4T1 são resistentes à 6-tioguanina. Isso contribui para a detecção eficiente de células micrometastáticas com maior precisão em comparação a outros modelos, pois elimina a necessidade de pesar órgãos-alvo e contar nódulos.

Desvantagens

A desvantagem associada à linhagem celular 4T1 é:

• Agressividade/alta taxa de crescimento:

  A linhagem celular 4T1 é uma linhagem de câncer de mama triplo-negativo altamente agressiva. Devido à rápida taxa de crescimento, o uso dessa linhagem em experimentos de longo prazo e o controle das variáveis experimentais tornam-se desafiadores.

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Linha celular T1: Aplicações na pesquisa sobre o câncer

A linha celular 4T1, modelo em camundongo, é uma valiosa ferramenta de pesquisa para o estudo da biologia do câncer e a avaliação de novos tratamentos. As principais aplicações das células 4T1 estão listadas a seguir:

Biologia do Câncer

A linha celular 4T1 é amplamente utilizada para estudar o desenvolvimento e o crescimento do câncer. É um modelo in vitro ideal para investigar e explorar diferentes mecanismos celulares e moleculares envolvidos na progressão tumoral e na metástase. Além disso, ela pode revelar o papel das vias de sinalização celular, do microambiente e da expressão gênica nesses processos. Uma pesquisa realizada em 2019 utilizou células 4T1 para descobrir os mecanismos responsáveis pela invasão e migração das células cancerosas. Os resultados revelaram que os genes STAT3, MMP2 e MMP9 estão envolvidos, e que a inibição desses genes pode restringir significativamente a migração e a invasão das células cancerosas [4]. Estudos semelhantes também indicaram várias outras vias de sinalização envolvidas no desenvolvimento tumoral e na metástase.

Além disso, o modelo 4T1 é fundamental para a compreensão do microambiente do câncer de mama, incluindo a infiltração de células imunes e o crescimento do tumor primário. Estudos com foco no microambiente tumoral 4T1 proporcionaram insights significativos sobre o papel das células imunes e das citocinas, como a expressão de CXCL13, na progressão tumoral. O modelo também auxilia na investigação de nichos metastáticos e da metástase tumoral, particularmente no câncer de mama em estágio avançado, onde a colonização por carcinoma mamário é predominante.

Pesquisa em Terapia Oncológica

A linhagem celular 4T1 é amplamente utilizada na pesquisa em terapia do câncer para a triagem e avaliação de novos tratamentos. Um estudo explorou o potencial citotóxico de nanopartículas de ferro sintetizadas por via verde a partir do extrato de alecrim (Rosemary-FeNPs) e do extrato puro de alecrim na linhagem celular 4T1. Os resultados da pesquisa indicaram que as Rosemary-FeNPs são mais promissoras do que o extrato puro [5]. Da mesma forma, um estudo realizado em 2021 examinou o potencial antitumoral do extrato de gengibre em células de câncer de mama 4T1 e em um modelo 4T1 em camundongos [6].

Além dos extratos naturais, a linhagem celular 4T1 é utilizada para avaliar a eficácia de agentes quimioterápicos tradicionais. Por exemplo, pesquisas envolvendo a combinação de cisplatina com outras terapias demonstraram aumento da morte celular tumoral e redução da progressão tumoral no modelo 4T1. A introdução da luciferase de vaga-lume nas células 4T1 permitiu a obtenção de imagens em tempo real do crescimento tumoral e do fenótipo metastático, facilitando a avaliação do impacto de vários tratamentos.

Além disso, a resistência da linhagem celular 4T1 à 6-tioguanina facilitou estudos sobre células micrometastáticas, aprimorando a detecção e a análise de metástases. Essa linhagem celular também desempenha um papel crucial no estudo da imunidade antitumoral e dos efeitos da imunoterapia, particularmente no contexto de modelos ortotópicos em camundongos, nos quais os pesquisadores podem simular de perto os cânceres humanos.

De modo geral, a linhagem celular 4T1 continua sendo uma ferramenta indispensável na pesquisa oncológica, desde a compreensão dos mecanismos fundamentais da biologia do câncer até o desenvolvimento e o teste de novas estratégias terapêuticas.

Células 4T1: Publicações de pesquisa

Esta seção do artigo abordará algumas publicações interessantes e mais citadas sobre as células 4T1.

Atividade antiproliferativa potencial de nanopartículas de prata (AgNPs) sintetizadas a partir de M. longifolia na linha celular 4T1 por meio da geração de ROS e danos à membrana celular

Este artigo foi publicado em 2018 no Journal of Photochemistry and Photobiology. A pesquisa propôs que as nanopartículas de prata sintetizadas a partir de Madhuca longifolia exercem um efeito antiproliferativo nas células tumorais 4T1 por meio da degradação da parede celular e da geração de ROS.

A citotoxicidade e os efeitos apoptóticos do verbascosídeo na linha celular 4T1 de câncer de mama

Este estudo, publicado na revista BMC Pharmacology and Toxicology (2021), propôs que o verbascosídeo, um composto natural, induziu efeitos apoptóticos em células de câncer de mama 4T1 por meio da sinalização do TLR4.

A eupatorina inibiu a progressão tumoral e aumentou a imunidade em um modelo murino de câncer de mama 4T1

Esta pesquisa foi publicada na revista *Integrative Cancer Therapies* em 2020. O estudo utilizou células 4T1 para desenvolver um modelo murino singênico 4T1 e explorou o potencial anticâncer da eupatorina por meio desse modelo. A eupatorina retardou o desenvolvimento do tumor no modelo murino 4T1.

Efeito inibidor do extrato de Viola odorata sobre o crescimento tumoral e a metástase no modelo de câncer de mama 4T1

Esta pesquisa, publicada no Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2018), propôs que uma erva medicinal, a Viola odorata, possui potenciais efeitos citotóxicos sobre as células 4T1.

Nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com docetaxel previnem o crescimento tumoral e a metástase pulmonar de células de carcinoma mamário murino 4T1

Este estudo sugeriu que as nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com docetaxel (SLNs carregadas com DTX) podem ser um agente promissor para o tratamento do câncer de mama e a prevenção de metástases, uma vez que restringem o crescimento do câncer e a metástase pulmonar das células 4T1.

Recursos sobre a linhagem celular 4T1: protocolos, vídeos e muito mais

A seguir, apresentamos alguns recursos sobre as células 4T1:

• Tutorial de transfecção de 4T1: Este vídeo é um guia passo a passo para realizar a transfecção da linhagem celular 4T1.
• Subcultivo de uma linhagem celular: este vídeo explica o protocolo de subcultivo para linhagens celulares aderentes.

O link a seguir contém o protocolo de cultura celular para as células 4T1:

• Linha celular 4T1: Este link para o site contém todas as informações úteis sobre o manuseio de culturas de 4T1. Ele traz informações sobre meios de cultura, protocolos de manuseio para culturas criopreservadas e culturas em proliferação.

Referências

1. Pulaski, B.A. e S. Ostrand-Rosenberg, Modelo de tumor de mama 4T1 em camundongos. Curr Protoc Immunol, 2001. Capítulo 20: p. Unidade 20.2.
2. Maxwell, K.G., Imunomodulação de células de câncer de mama para vacinação com tumor inteiro. 2016.
3. Walker, I., et al., Tumores mamários induzem a expressão central de citocinas pró-inflamatórias, mas não causam déficits comportamentais em camundongos Balb/C. Scientific Reports, 2017. 7(1): p. 1-13.
4. Li, Y., et al., A inibição da via de sinalização Stat3 pelo produto natural pectolinarigenina atenua a metástase do câncer de mama. Frontiers in Pharmacology, 2019. 10: p. 1195.
5. Farshchi, H.K., et al., Síntese verde de nanopartículas de ferro a partir de extrato de alecrim e avaliação do efeito citotóxico em linhagens de células cancerosas. Biocatalysis and agricultural biotechnology, 2018. 16: p. 54-62.
6. Gholizadeh, A.P., et al., Efeito do extrato de gengibre na linhagem celular de câncer de mama 4T1 em camundongos Balb/c. Clinical Cancer Drugs, 2021. 8(1): p. 43-49.