ВИТАЛЬНАЯ ВИДЕОМИКРОСКОПИЯ ЖИВЫХ КЛЕТОЧНЫХ
КУЛЬТУР КАК МЕТОД АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ
ИММОРТАЛИЗАЦИИ И РАКОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
САПУН Анастасия
Институт Генетики и Цитологии НАН Беларуси, ул. Академичеcкая, 27, г. Минск, Беларусь
Рецензент: КВИТКО О., кандидат биологических наук, доцент.
Ключевые слова: иммортализация клеточных популяций, витальная видеомикроскопия
Исследования последних лет выявили, что в основе опухолевой прогрессии и терапевтической резистентности важна роль гетерогенности клеточной популяции. В соответствии с принятой в современной цитоонкологии концепцией раковых стволовых клеток (РСК), раковые клеточные популяции как in vivo, так и in vitro состоят в основном из стареющих клеток, которые либо вообще не делятся и погибают, либо формируют небольшие клеточные клоны, также обреченные на гибель. Возможность неограниченного роста раковой клеточной популяции обеспечивается потенциально бессмертными РСК, которые не только воспроизводят сами себя, но также дифференцируются в стареющие клетки [1].
Основой дифференцировочной терапии рака является управление эпигенетической изменчивостью раковых стволовых клеток в направлении прекращения митотических делений и, в конечном счете клеточной гибели. Существующие молекулярно-генетические методики не позволяют выполнять анализ становления ракового фенотипа на уровне отдельных клеток. Видеомикроскопия живых клеток является перспективным направлением в исследовании онкотрансформации и разработке антираковых препаратов. Данный подход позволяет детально изучить этапы процесса раковой трансформации и зафиксировать всю последовательность генетических изменений, начиная с их возникновения в отдельных клетках и заканчивая распространением этих изменений по всей клеточной популяции.
Продолжительная видеомикроскопия дает возможность детально анализировать пластичность раковых клеток, отслеживая процессы пролиферации, дифференцировки и гибели одновременно многих (десятков и сотен) клеточных клонов РСК на протяжении ряда дней. Поэтому данная методика обладает высокой разрешающей способностью, что делает ее перспективной при разработке лекарственных средств противоопухолевого действия.
В нашей работе исследовали процессы становления иммортализированных клеточных линий из эмбриональных фибробластов человека и мыши методом компьютерной видеомикроскопии живых клеток. Для анализа живых иммортализированных фибробластов человека был собран компьютерный видеокомплекс, включающий инвертированный микроскоп с термокамерой и цветную видеокамеру, подключенную к компьютеру. Для компьютерной видеосъемки сосуд Карреля с клетками помещали в термокамеру (37оС) инвертированного микроскопа. С помощью визуального просмотра выбирали участок культуры на дне культурального сосуда и выполняли автоматическое компьютерное фотографирование клеток.
При выращивании клеточных культур при высокой плотности и периодической смене культуральной среды (без трипсиновых пересевов) в течение нескольких месяцев наблюдали трехэтапный процесс иммортализации популяций клеток. Сначала формировался густой монослой длинных веретеновидных клеток, не характерных для стареющих культур. В дальнейшем в некоторых участках происходило образование многослойных клеточных агрегатов, открепляющихся от ростовой поверхности в культуральную среду. На последнем этапе иммортализации в некоторых местах появлялись разрастающиеся группы округлых клеток, которые постепенно вытесняли клетки веретеновидной формы.
Выполненные исследования демонстрируют в дальнейшей работе применять видеомикроскопию клеточных культур при пониженной плотности для анализа трансформационных событий на уровне единичных клеток и их клоновых потомств.
Библиография:
1. Kvitko O. V., Koneva I. I., Sheiko Y. I., Anisovich M. V. Hunting the mechanisms of self-renewal of immortal cell populations by means of real-time imaging of living cells. // Cell Biology International, 2005, v. 29, p. 1019-1024
