Культура животных клеток - Конки Д.
ISBN 5-03-000359-2
Скачать (прямая ссылка):
Накапливающиеся результаты клинических и экспериментальных исследований показывают, что опухоли даже идентичной гистологии часто в разной степени чувствительны к действию химиотерапевтических препаратов. Успешное развитие метода'агаровых пластинок для скрининга антибиотиков in vitro
вызвало интерес к развитию аналогичной техники для «направленной» химиотерапии, пригодной для данной опухоли и данного пациента. Такой подход позволяет избежать неэффективной терапии, вред которой усугубляется высокой токсичностью препаратов. Впервые эта идея нашла экспериментальное воплощение в работах Райта с сотрудниками [8], использовавшими эксплантаты опухолевой ткани, и вслед за этим появились многочисленные публикации, целью которых было исследование корреляции эффектов in vitro и in vivo на ткани человека. Используемая в этих исследованиях методология значительно варьировала, что отражало множественность факторов, которые следует учитывать при разработке таких тестов. Однако, невзирая на такую гетерогенность, результаты большинства исследований показывают на наличие 90%-ной положительной корреляции между резистентностью in vitro и клинической резистентностью и 60%-ной положительной корреляции между чувствительностью in vitro и клиническими ответами. Полученные результаты показывают также, что относительное количество культур клеток, чувствительных к действию химиопрепаратов, соответствуют частоте опухолей, реагирующих на данный препарат [9, 10].
Взаимосвязь между чувствительностью к лекарству in vitro первичных культур опухолевых клеток человека и соответствующих опухолей in vivo указывает на перспективность использования таких культур в программах скрининга лекарственных средств. Ясно, что первичные культуры опухолевых клеток являются более близким приближением к клинической ситуации у человека, чем ограниченный набор используемых обычно клеточных линий. Именно в этом контексте исследуется сейчас роль программы «Испытания стволовых клеток опухолей человека» [11].
Системы культур in vitro широко используются также для изучения механизма действия лекарств; в этих работах применяются те же технические подходы, хотя может требоваться более специфический биохимический тест.
3. Специфические методы
Решение о выборе того или иного метода принимается на основе условий, в которых проводится тестирование природы клеток-мишеней и самого исследуемого соединения. Параметры, по которым различаются разные системы тестирования, включают в себя:
I. метод культивирования;
II. продолжительность воздействия лекарства;
III. продолжительность восстановительного периода после воздействия лекарства;
IV. конечный результат, используемый для количественной оценки действия лекарства.
Методы культивирования
Выбор метода культивирования зависит от природы клеток-мишеней и продолжительности воздействия. В некоторой степени тот или иной метод определяет конечный результат эксперимента.
3.1.1. Органная культура
Преимущества органной культуры заключаются в поддержании целостности ткани и межклеточных взаимодействий; таким образом, органная культура наиболее приближается к ситуации in vivo по сравнению с другими известными методами культивирования. Количественная оценка действия лекарств на клетки в органной культуре затруднительна хотя бы из-за значительной клеточной гетерогенности "эксплантатов. Так что, хотя этот метод и нашел широкое применение в исследованиях чувствительности к гормонам соответствующих тканей, использование органных культур в исследованиях чувствительности к лекарствам'остается ограниченным. Эта проблема обсуждена в недавно опубликованной обзорной статье [12] , а также в гл. 7 этого сборника.
3.1.2. Сфероиды
Сфероиды возникают благодаря спонтанной агрегации клеток в сферические массы, растущие благодаря пролиферации составляющих их клеток. Структура сфероидов аналогична структуре мелких опухолевых узелков, так что использование сфероидов позволяет определять чувствительность к лекарствам клеток, организованных в трехмерные структуры, избегая указанных выше недостатков органных культур. В культурах сфероидов можно изучать следующие специфические проблемы:
I. барьера проницаемости для лекарств в тканях, не содержащих сосудов;
II. эффекты метаболических градиентов, (например, р02, рС02);
III. эффекты градиентов пролиферации.
Большинство исследований проведено на сфероидах, полученных из культивируемых линий клеток. Клетки первичных культур опухолей человека примерно в 50% случаев также склонны к образованию сфероидов. Способность нормальных
клеток к формированию сфероидов ниже, чем у опухолевых, и это имеет большое значение, поскольку позволяет избавиться от элементов стромы в ходе реагрегации биопсийного материала опухолей человека. Для определения чувствительности к лекарствам в этой системе требуется обычно не менее 2 нед, так что метод оказывается непригодным в ситуациях, требующих быстрого ответа.
