Análise de imagens fluorescentes — Invasão de esferoides 3D em um gel de colágeno

Imagens confocais da invasão de esferoides tumorais em um gel de colágeno foram avaliadas quantitativamente usando o software NoviSight™ para avaliar o impacto de um medicamento anticâncer que foi direcionado ao fator relacionado à invasão tumoral.

Objetivos

A cascata metastática pode ser amplamente separada em três processos principais: invasão, intravasamento e extravasamento. A primeira etapa, a invasão tumoral, é fundamental na progressão do tumor e é a força motriz da metástase. A invasão tumoral também é composta por três processos: degradação da matriz extracelular (MEC), diminuição da adesão intercelular e migração celular. ECM é uma coleção de moléculas extracelulares como colágeno, fibronectina, laminina e proteoglicano, e forma uma rede intrincada. As células tumorais migram coletivamente enquanto repetem a degradação e a reconstrução da ECM. Para avaliar a capacidade de invasão ou a eficácia dos medicamentos, é usado um ensaio de cicatrização de feridas ou ensaio transwell. Esses ensaios tradicionais são simples e baratos, mas carecem do microambiente do tumor e as células perdem propriedades relevantes, como polarização e comunicação entre células. Portanto, esses ensaios artificiais contribuem para o baixo valor preditivo da eficácia dos compostos entre experimentos in vitro e in vivo. Para recriar o microambiente tumoral, um ensaio de invasão em gel tridimensional foi gradualmente expandido. Este ensaio pode recriar o microambiente tumoral incorporando esferoides tumorais em uma matriz de gel. Os esferoides embebidos brotam gradualmente no gel. Este ensaio pode simular de maneira muito próxima à morfologia do tumor ou a coletividade da invasão. Neste estudo, o software NoviSight™ e o ensaio de invasão em gel 3D foram usados para analisar quantitativamente o efeito de medicamentos anticâncer em esferoides invasivos. O estudo demonstra a capacidade do software em quantificar a invasão de tumores de formas complexas.

Preparação de amostras

Foi semeada uma suspensão de células de fibrossarcoma humano HT1080 em uma placa de 96 poços de fundo em U (Corning® Inc.) (Dia 1). No Dia 3, os esferoides HT1080 foram embebidos em matrigel (Corning® Inc.), e um meio de cultura contendo Batimastat, um medicamento anticâncer que inibe especificamente a metaloproteinase da matriz (MMP — Matrix MetalloProteinase), foi adicionado sobre o matrigel. No Dia 5, os núcleos das células foram tingidos com Hoechst 33342.

Conclusão
Aquisição e análise de imagens fluorescentes

As observações foram feitas usando o microscópio confocal a laser FV3000. No Dia 5, um esferoide não tratado apresentou uma invasão poderosa (A), no entanto, esta foi inibida na presença de Batimastat (B). A área de invasão e sua complexa estrutura 3D foram reconhecidas pelo software NoviSight™ (C: a área vermelha é o centro de um esferoide, e a área azul é a porção de projeção da invasão). Usando a função de análise de volume do software, fomos capazes de determinar que o Batimastat inibiu a invasão de esferoides HT1080 de uma maneira dependente da dose (D).

Placa de 96 poços de fundo em U é uma marca registrada da Corning®Inc.
Olympus é uma marca registrada e NoviSight e Insightful Analysis, Intelligent Answers são marcas da Olympus Corporation.