Медицинские биотехнологии
A cancer cell line originating from human epithelial colorectal adenocarcinoma (Caco-2 cells) serves as a high capacity model for a preclinical screening of drugs. Recent need for incorporating barrier tissue into multi-organ chips calls for inclusion of Caco-2 cells into microperfused environment. This article describes a series of systems biology insights obtained from comparing Caco-2 models cells grown as conventional 2D layer and in a microfluidic chip. When basic electrical parameters of Caco-2 monolayers were evaluated using impedance spectrometry and MTT assays, no differences were noted. On the other hand, the microarray profiling of mRNAs and miRNAs revealed that grows on a microfluidic chip leads to the change in the production of specific miRNA, which regulate a set of genes for cell adhesion molecules (CAMs), and provide for more complete differentiation of Caco-2 monolayer. Moreover, the sets of miRNAs secreted at the apical surface of Caco-2 monolayers grown in conventional 2D culture and in microfluidic device differ. When integrated into a multi-tissue platform, Caco-2 cells may aid in generating insights into complex pathophysiological processes, not possible to dissect in conventional cultures.
Гипоксия клеток трофобласта является важным регулирующим фактором в процессе нормального развития плаценты. Однако воздействие гипоксии на плаценту при ряде патологических состояний, таких как преэклампсия, приводит к нарушению функций клеток. Производное оксихинолина способно ингибировать HIF-пролилгидроксилазы, стабилизируя таким образом транскрипционный комплекс HIF-1 и моделируя ответ клетки на гипоксию. Клетки хориокарциномы человека BeWo b30 используют для моделирования трофобласта, который является основой плацентарного барьера. При воздействии оксихинолина было выявлено не только повышение экспрессии целого ряда генов “ядра ответа” на гипоксию, но и повышение экспрессии генов NOS3, PDK1, BNIP3 и снижение экспрессии гена PPARGC1B. Это указывает на активацию механизмов метаболического перепрограммирования клеток, направленного на снижение потребления кислорода за счет уменьшения числа митохондрий и перехода от аэробного метаболизма глюкозы к анаэробному. Обсуждается возможность практического применения полученных результатов.