استخدام الخلايا السرطانية الثديية الماوس في مختبر الغزو الاختباري كمقياس لسلوك الخلايا الأنكجينية

يمكن أن يكون فحص الغزو في المختبر أداة مفيدة عند قياس قدرة الخلية على الهجرة من خلال غشاء مغطى بالبروتين، مماثلة للخطوات الأولى في الانبثاث. ومن السمات الرئيسية للخلايا السرطانية الخبيثة قدرتها على الهجرة من خلال وغزو الأنسجة القريبة. السرطان الذي انتشر أو انتشر يطرح المزيد من التحديات العلاج ولديه معدلات أقل من البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل، في حين أن الأورام الموضعية هي أسهل لعلاج ولها معدلات أعلى من البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل. من أجل الانتشار ، يجب على الخلايا السرطانية ترك الورم الأساسي والهجرة إلى الدورة الدموية أو الجهاز اللمفاوي ، وهي عملية تتطلب المرور عبر المصفوفة خارج الخلية وغشاء الطابق السفلي¹. في العملية التي تسمى الانتقال الظهاري mesenchymal (EMT)، يجب على الخلايا السرطانية كسر اتصالات الخلايا الخلوية، والهجرة باتجاه، وغزو الدم أو الأوعية الليمفاوية القريبة. الخطوات الأولية من هذا التسلسلة الانبثاث هي ذات أهمية كبيرة لأن هذه الخطوات هي ما يمكن أن تجعل السرطان أكثر فتكا. العوامل الوراثية والجينية التي تنطوي عليها الخطوات المبكرة من الانبثاث هي محور كمية كبيرة من البحوث، ولكن هناك حاجة إلى أدوات تجريبية دقيقة وموثوق بها لاختبار هذه الخطوات المبكرة في كل من الجسم الحي والمختبر.

أدوات لقياس التغيرات في هجرة الخلايا مثل التئام الجروح (خدش) الاختبارات أو النمو في بيئات 3D مثل اختبار أجار لينة يمكن أن تعالج جزئيا الحاجة إلى أساليب تجريبية لقياس الخطوات المبكرة من الانبثاث، ولكن الفحص لقياس الغزو هو أكثر تحديا منذ العملية تحدث في الجسم داخل بيئة الورم الدقيقة المعقدة. لأغراض فحص الأدوية أو التعديلات الجينية لتحديد العوامل الهامة في الغزو والانبثاث، وهو نظام يمكن استخدامه في المختبر مع الخلايا المستزرعة وتقليد التحديات التي تواجهها الخلايا النقيلية في الجسم الحي هو اختبار الغزو^{2، 3}. سرطان الثدي هو النوع الأكثر شيوعا تشخيص السرطان في النساء والسبب الرئيسي الثاني للوفاة بالسرطان في النساء، لذلك فهم الجينات المسؤولة عن غزو خلايا سرطان الثدي وورم خبيث أمر بالغ الأهمية للصحة العامة. وعلاوة على ذلك، خلايا الماوس هي نظام نموذج مفيد لدراسة سرطان الثدي وتطوره.

ويستند في المختبر في غزو الاختبار على الجمعية غرفة بويدن حيث يتم فصل غرفتين من وسائل الإعلام النمو بواسطة غشاء مسامية³. لتقليد البيئة الدقيقة الورم، يتم تضمين هلام غنية بالبروتين أيضا لفصل الخلايا في غرفة واحدة من chemoattractant في الآخر، والعمل كحاجز غشاء الطابق السفلي. من أجل الهجرة نحو chemoattractant ، يجب أن تمر الخلايا أولا من خلال الحاجز الغني بالبروتين ثم تمر عبر الغشاء المسامي – وهي عملية مماثلة لكيفية هجرة الخلايا النقيلية من خلال ستروما. يمكن تغيير الجل الغني بالبروتين بناء على احتياجات التجربة، ولكن عادة ما يتكون من الكولاجين، أو استخراج غشاء الطابق السفلي (على سبيل المثال، Matrigel)⁴. وهو خليط معقد من البروتينات، بروتيوغليكانس وعوامل النمو، ولكن في الغالب يتكون من اللامينين والكولاجين الرابع ^4،5. ثم يجب أن تمر الخلايا من خلال غشاء مسامية مصنوعة عادة من البولي كربونات، والبوليستر، أو البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE). يمكن شراء الأغشية تجاريا ً مع أو بدون جل بروتين (الكولاجين عادةً)، أو قد يتم شراء الجل بشكل منفصل وإضافته. يمكن تعديل حجم المسام على أساس حجم الخلية. في حين تتوفر أحجام المسام من 0.4 – 8.0 ميكرومتر، المسام فقط من 3.0 – 8.0 ميكرومتر كبيرة بما يكفي لهجرة الخلايا. وقد استخدم تقييم الغزو لتحديد فعالية مثبطات على قدرة الخلايا على الهجرة والغزو. في حين تفتقر إلى البيئة الدقيقة الورم الدقيق الموجود في الجسم الحي، فإن اختبار الغزو في المختبر مفيد في فحص العديد من الحالات في وقت قصير مع التقليل من الحاجة إلى نماذج حيوانية. والهدف من هذه التجارب هو مقارنة التعبير الجيني للمشتبه في أنه من الجينات وتحديد الآثار على سلوك الخلايا السرطانية وعدوانية المرض باستخدام اختبار الغزو في المختبر وغيرها من الاختبارات. وبشكل عام، يوفر اختبار الغزو نتائج متسقة وكمية وسريعة لتحديد الإمكانات النقيلية مع كونه أيضاً طريقة غير مكلفة نسبياً ومباشرة وقابلة للتكيف.