Cèl·lules Mare i Càncer • Què són les cèl·lules mare? • Tipus de cèl·lula mare a) Cèl·lula mare embrionària (ES) b) Cèl·lula mare adulta - Cèl·lula mare adulta en un teixit sa - Cèl·lula mare tumoral (CSC) El epitelio intestinal http://www.hubrecht.eu/research/clevers/res earch.html Movie 1: The gut El epitelio intestinal Intestí prim Colon Reyes et al, 2005. Tinción histoquímica de tejido normal y tumoral Normal Células diferenciadas Células madre Tumor Cáncer de colon, una enfermedad con diferentes etapas Cáncer de colon, una enfermedad con diferentes etapas adenoma adenocarcinoma Stage I Stage II Stage III Stage IV Desenvolupament del càncer Supervivència als 5anys Reaparició del tumor després de la cirurgia % Diagnòstics segons l’estadi 90% 70% 56% 7% 5% 10% 40% - 37% 63% http://www.hubrecht.eu/research/clevers/res earch.html Movie 4: Adenoma formation Acumulació de mutacions Mutacions en gens de proliferació Cèl·lula Sana Inestabilitat genòmica Cèl·lula Transformada Mutacions en gens de polarització Tumor Benigne (Adenoma) Mutacions en gens de control de mutacions Adenoma Avançat Cèl·lules que inicien el tumor Metàstasi Tumor Maligne (Carcinoma) Els tumors també tenen cèl·lules mare Colon Sano Adenocarcinoma Differentiated-like cells Diff TA ISC-like cells ISC ISC ISC Merlos-Suárez et al. Cell Stem Cell (2011) Els tumors també tenen cèl·lules mare Jung et al., Nature Medicine (2011) Merlos-Suárez et al. Cell Stem Cell (2011) Les cèl·lules mare tumorals poden generar nous tumors Tumor Intestinal Cèl·lules tumorals diferenciades Cèl·lules mare tumorals Nou tumor o metàstasi Células Madre del Cáncer y Terapia Terapia Convencional Recidiva Células Madre del Cáncer CSCs No elimina las CSCs Las CSCs regeneran el tumor Tumor Curación Terapia Contra CSCs Elimina las CSCs Los tumores degeneran ¿Cómo podemos aislar las células madre intestinales? 1. Aislamiento a partir de resecciones intestinales Enzimas (Colagenasa) + Fuerza mecánica Tumor Mezcla de Células individuales Enzimas (Dispasa) + Fuerza mecánica Tratamiento químico Tejido normal Colon diseccionado Verde 2. Tinción con anticuerpos Marcador Epitelial Mezcla de Células individuales Rojo lejano Marcador ISC Verde Rojo Marcador Epitelial Marcador sanguíneo ¿Cómo podemos aislar las células madre intestinales? 3. Purificación de las células madre por citometría de flujo Células madre marcadas (fluorescencia roja) Citómetro celular Tubo 1: Resto de células Tubo 2: Células madre purificadas Cultivo celular in vitro Organoides derivados de células madre intestinales en cultivo in vitro dia 0 dia dia 2 1 dia 5 dia 7 dia 9 dia 11 dia 13 Gota de 50 μl matrigel A partir de 2000 células plaqueadas Jung et al., Nature Medicine, 2011 Organoides derivados de células madre intestinales en cultivo in vitro http://www.hubrecht.eu/research/clevers/res earch.html Movie 6: MiniGut 3D Pase celular de organoides Organoides dentro de una gota de matrigel Añadir 1ml de Matrisperse Pipetear durante 2-3min Añadir 0.5ml de medio Descartar el sobrenadante Resuspender el pellet en 50µl de matrigel frío Centrifugar 5min a 1000rpm Descartar el sobrenadante Transferir 100µl a un nuevo tubo Transferir el matrigel con células a un nuevo pocillo Añadir 0.5ml trispina-PBS 50% Centrifugar 5min a 1000rpm Incubar 5min a 37ºC y después añadir 0.5ml de medio Proyectos de investigación en el laboratorio A partir del cultivo de células madre intestinales (normales y tumorales) estamos interesados en: - Identificar nuevos marcadores de célula madre - Identificar marcadores específicos de célula madre tumoral - Usar estos marcadores para aislar y caracterizar estas células - Encontrar nuevas dianas terapéuticas para desarrollar fármacos contra las células madre tumorales - Desarrollar protocolos para el transplante de organoides sanos en pacientes con enfermedades inflamatorias intestinales http://www.hubrecht.eu/research/clevers/research.html. Movie 3: Transplantation Moltes Gràcies