Un ensayo clonogénico es una técnica de biología celular para estudiar la eficacia de agentes específicos sobre la supervivencia y proliferación de las células. Se utiliza con frecuencia en laboratorios de investigación del cáncer para determinar el efecto de los fármacos o la radiación sobre las células tumorales en proliferación [1], así como para la valoración de partículas que matan células (CKP) en reservas de virus. [2] Fue desarrollado por primera vez por TT Puck y Philip I. Marcus en la Universidad de Colorado en 1955. [3]
Aunque esta técnica puede proporcionar resultados precisos, la configuración y el análisis del ensayo requieren mucho tiempo y solo puede proporcionar datos sobre células tumorales que pueden crecer en cultivo. La palabra "clonogénico" se refiere al hecho de que estas células son clones unas de otras.
El experimento implica tres pasos principales:
Al finalizar el experimento, se mide el porcentaje de células que sobrevivieron al tratamiento. Una representación gráfica de la supervivencia frente a la concentración del fármaco o la dosis de radiación ionizante se denomina curva de supervivencia celular . [4]
Para los ensayos de partículas que matan células, la fracción superviviente de células se utiliza para aproximar la distribución de Poisson de partículas virales entre las células y, por tanto, determinar el número de CKP que encuentra cada célula.
Cualquier tipo de célula podría usarse en un experimento, pero dado que el objetivo de estos experimentos en la investigación oncológica es descubrir tratamientos contra el cáncer más eficaces, las células tumorales humanas son una opción típica. Las células proceden de "líneas celulares" preparadas, que han sido bien estudiadas y cuyas características generales se conocen, o de una biopsia de un tumor de un paciente. [5] Las células se colocan en placas de Petri o en placas que contienen varios "pocillos" circulares. Se siembra en placas un número determinado de células según el experimento; para un experimento que implica irradiación, es habitual colocar en placas un mayor número de células con una dosis cada vez mayor de radiación. Por ejemplo, con una dosis de 0 o 1 gris de radiación, se podrían sembrar 500 células, pero con 4 o 5 gris, se podrían sembrar 2500, ya que un gran número de células mueren a este nivel de radiación y los efectos de la radiación el tratamiento específico sería inobservable.
El recuento de las colonias de células suele realizarse bajo un microscopio y es bastante tedioso. Recientemente, se han desarrollado máquinas que utilizan algoritmos para analizar imágenes. [6] Estos se capturan mediante un escáner de imágenes o un microscopio automatizado que puede automatizar completamente el proceso de recuento. [7] Una de estas máquinas automatizadas funciona aceptando ciertos tipos de placas celulares a través de una ranura (similar a un reproductor de CD), tomando una fotografía y cargándola en una computadora para su análisis inmediato. Los recuentos confiables están disponibles en segundos.
El tratamiento suele ser un fármaco , radiación ionizante o una combinación de ambos. [8] Algunas investigaciones actuales estudian la potenciación de los efectos de las drogas mediante irradiación concurrente—un efecto sinérgico —y en esta situación se estudian dos grupos: un grupo de control, que no es tratado con la droga; y un grupo de tratamiento, que se trata con el fármaco. Ambos grupos están irradiados. Si las pendientes de sus curvas de supervivencia difieren significativamente, entonces un efecto potenciador puede ser evidente y podría estudiarse más a fondo. Dado que muchas células tumorales no desarrollarán colonias en cultivo, el ensayo de proliferación celular, que según se informa tiene una precisión satisfactoria para medir los efectos sinérgicos entre la radiación ionizante y los fármacos, puede usarse como sustituto [9]
Una discusión exhaustiva de las prometedoras investigaciones que se llevan a cabo con la ayuda de esta técnica está fuera del alcance de este texto, pero algunos estudios involucran el efecto de la expresión de genes o receptores particulares en la célula, las respuestas de diferentes tipos de células o la sinergia. efectos de múltiples drogas.