O uso de células tumorais do rato mamário em um ensaio de invasão in vitro como medida de comportamento de células oncogênicas

O ensaio in vitro da invasão pode ser uma ferramenta útil ao medir a habilidade de uma pilha de migrar através de uma membrana proteína-revestida, análoga aos primeiros passos na metástase. Uma característica chave de células cancerosas malignas é a sua capacidade de migrar através e invadir tecidos próximos. O cancro que se espalhou ou metástase levanta mais desafios do tratamento e tem umas mais baixas taxas de sobrevivência a longo prazo, quando os tumores localizados forem mais fáceis de tratar e tiverem umas taxas mais elevadas da sobrevivência a longo prazo. Para metástase, as células cancerosas devem deixar o tumor primário e migrar para o sistema circulatório ou linfático, um processo que requer a passagem através da matriz extracelular e da membrana basal¹. No processo chamado a transição mesenquimais epithelial (EMT), as pilhas do tumor devem quebrar contatos da pilha-pilha, migrar direccionalmente, e invadir vasos próximos do sangue ou da linfa. As etapas iniciais desta cascata da metástase são do grande interesse desde que estas etapas são o que pode fazer o cancro deadlier. Os fatores genéticos e epigenéticos envolvidos nos primeiros passos da metástase são o foco de uma grande quantidade de pesquisa, mas são necessárias ferramentas experimentais precisas e confiáveis para testar esses primeiros passos tanto in vivo como in vitro.

As ferramentas para medir as alterações na migração celular, como ensaios de cicatrização de feridas (Scratch) ou crescimento em ambientes 3D, como ensaios de agar suave, podem abordar parcialmente a necessidade de métodos experimentais de medir os primeiros passos de metástase, mas um ensaio para medir a invasão é mais desafiador desde que o processo ocorre no corpo dentro de um microambiente complexo do tumor. Para fins de triagem de drogas ou alterações genéticas para determinar fatores importantes na invasão e metástase, um sistema que pode ser usado in vitro com células cultivadas e imitar os desafios enfrentados pelas células metastáticas in vivo é o ensaio de invasão^2, a ³. O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente diagnosticado em mulheres e a segunda causa principal de morte por câncer em mulheres, portanto, a compreensão dos genes responsáveis pela invasão de células de câncer de mama e metástase é extremamente importante para a saúde pública. Além disso, as células do rato são um sistema de modelo útil para estudar o cancro da mama e sua progressão.

O ensaio in vitro da invasão é baseado no conjunto da câmara de Boyden onde duas câmaras de meios do crescimento são separadas por uma membrana porosa³. Para imitar o microambiente do tumor, um gel proteína-rico é incluído igualmente para separar pilhas em uma câmara de um chemoattractant no outro e actuar como uma barreira da membrana do porão. A fim migrar para o chemoattractant, as pilhas devem primeiramente passar através da barreira proteína-rica a seguir passam através da membrana porosa-um processo análogo a como as pilhas metastáticas migram através do estroma. O gel rico em proteínas pode ser alterado com base nas necessidades do experimento, mas geralmente consiste em colágeno, ou extrato de membrana basal (por exemplo, Matrigel)⁴. É uma mistura complexa de proteínas, proteoglicanos e fatores de crescimento, mas consiste principalmente de lamininas e colágeno IV ^4,5. As pilhas devem então passar através de uma membrana porosa feita tipicamente do policarbonato, do poliéster, ou do politetrafluoretileno (PTFE). As membranas podem ser compradas comercialmente com ou sem um gel da proteína (tipicamente collagens), ou o gel pode ser comprado separada e adicionado. O tamanho do poro pode ser ajustado com base no tamanho da célula. Quando os tamanhos do pore estiverem disponíveis de 0,4-8,0 μm, somente os poros de 3,0-8,0 μm são grandes bastante para a migração da pilha. O ensaio de invasão tem sido usado para determinar a eficácia dos inibidores sobre a capacidade das células de migrar e invadir. Ao faltar o microambiente exato do tumor que está atual in vivo, o ensaio in vitro da invasão é benéfico em selecionar muitas circunstâncias em um curto período de tempo ao minimizar a necessidade para modelos animais. O objetivo desses experimentos é comparar a expressão gênica de suspeita de oncogenes e determinar os efeitos sobre o comportamento das células cancerosas e a agressividade da doença usando o ensaio de invasão in vitro e outros testes. Globalmente, o ensaio de invasão fornece resultados consistentes, quantitativos e rápidos para determinar o potencial metastático, sendo também um método relativamente barato, direto e adaptável.