J 2019

Quantitative Assessment of Anti-Cancer Drug Efficacy From Coregistered Mass Spectrometry and Fluorescence Microscopy Images of Multicellular Tumor Spheroids

MICHÁLEK, Jan; Karel ŠTĚPKA; Michal KOZUBEK; Jarmila NAVRÁTILOVÁ; Barbora PAVLATOVSKÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Quantitative Assessment of Anti-Cancer Drug Efficacy From Coregistered Mass Spectrometry and Fluorescence Microscopy Images of Multicellular Tumor Spheroids

Autoři

Vydání

Microscopy and Microanalysis, Cambridge University Press, 2019, 1431-9276

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20602 Medical laboratory technology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.414

Kód RIV

RIV/00216224:14330/19:00110913

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

DOI

UT WoS

000502313700003

EID Scopus

2-s2.0-85073029744

Klíčová slova anglicky

confocal microscopy; image registration; MALDI MS; mass spectrometry imaging; peeling

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 26. 2. 2025 14:03, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Spheroids—three-dimensional aggregates of cells grown from a cancer cell line—represent a model of living tissue for chemotherapy inves- tigation. Distribution of chemotherapeutics in spheroid sections was determined using the matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging (MALDI MSI). Proliferating or apoptotic cells were immunohistochemically labeled and visualized by laser scanning confocal fluorescence microscopy (LSCM). Drug efficacy was evaluated by comparing coregistered MALDI MSI and LSCM data of drug- treated spheroids with LSCM only data of untreated control spheroids. We developed a fiducial-based workflow for coregistration of low- resolution MALDI MS with high-resolution LSCM images. To allow comparison of drug and cell distribution between the drug-treated and untreated spheroids of different shapes or diameters, we introduced a common diffusion-related coordinate, the distance from the spheroid boundary. In a procedure referred to as “peeling”, we correlated average drug distribution at a certain distance with the average reduction in the affected cells between the untreated and the treated spheroids. This novel approach makes it possible to differentiate between peripheral cells that died due to therapy and the innermost cells which died naturally. Two novel algorithms—for MALDI MS image denoising and for weighting of MALDI MSI and LSCM data by the presence of cell nuclei—are also presented.

Návaznosti

EF16_013/0001775, projekt VaV
Název: Modernizace a podpora výzkumných aktivit národní infrastruktury pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
LTC17016, projekt VaV
Název: Benchmarking algoritmů segmentace a sledování buněk
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Benchmarking algoritmů segmentace a sledování buněk, INTER-COST
MUNI/A/1359/2018, interní kód MU
Název: Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2019
Investor: Masarykova univerzita, Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2019, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/G/0974/2016, interní kód MU
Název: Optimalizace cílené terapie kolorektálního karcinomu ovlivňováním účinnosti penetrace a cytotoxicity regulátorů buněčných signalizací
Investor: Masarykova univerzita, Optimalizace cílené terapie kolorektálního karcinomu ovlivňováním účinnosti penetrace a cytotoxicity regulátorů buněčných signalizací, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
90062, velká výzkumná infrastruktura
Název: Czech-BioImaging