Impact of knockout of human metallothionein-3 by CRISPR/Cas9 technology on cisplatin-chemosensitivity and metastasis progression on prostate cancer cells by Chick Chorioallantoic Membrane assay (CAM)

Bc. Markéta Pevná

Master's thesis

Vliv knockoutu lidského metalothioneinu-3 pomocí technologie CRISPR/Cas9 na citlivost k cisplatině a progresi metastáz u buněk karcinomu prostaty pomocí testu s kuřecí chorioallan-toickou membránou (CAM)

Abstract:

Metalothioneiny jsou proteiny, které se podílejí na udržování homeostázy kovů a ochraně před poškozením DNA. Kromě toho je známo, že hrají důležitou roli při vzniku rakoviny. Účelem této studie je vymezit dopad vyřazení lidského metalothioneinu 3 (hMT3) na buněč-nou linii karcinomu prostaty 22Rv1 (22Rv1KO-hMT3) pomocí testu s chorioallantoickou mem-bránou kuřecích embryí (CAM). Test CAM je cenný zvířecí model, který může překlenout mezeru mezi modely in vitro a in vivo na hlodavcích. Výsledky této studie ukázaly, že 22Rv1KO-hMT3 má vyšší rychlost růstu nádoru a zvýšenou chemosenzitivitu vůči cisplatině (CDDP) ve srovnání s typem 22Rv1WT. Tyto zajímavé údaje byly rovněž ověřeny pomocí 3D sféroidní kultury. Tato 3D buněčná kultura představuje nový přístup ke studiu rakoviny. Po-mocí testu CAM naše zjištění naznačila, že buňky 22Rv1KO-hMT3 vykazují zvýšený maligní potenciál v porovnání s buňkami 22Rv1WT. Svědčí o tom jejich zvýšená proliferace a migra-ce, jak bylo ověřeno pomocí testu CAM ex ovo. Kromě toho test in ovo CAM odhalil zvýše-nou intravazaci a extravazaci, což ukazuje na zvýšené metastatické chování buněk 22Rv1KO-hMT3.

Abstract:

Metallothioneins are proteins that are involved in the maintenance of metal homeostasis and protection against DNA damage. Besides, they are known to play an important role in cancer development. The purpose of this study is to delineate the impact of human metallothionein 3 (hMT3) knockout on the prostate cancer cell line 22Rv1 (22Rv1KO-hMT3), using the chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) assay. The CAM assay is a valuable animal model that can bridge the gap between in vitro and in vivo rodent models. The findings in this study showed that 22Rv1KO-hMT3 had a higher rate of tumour growth and increased chemosensitivi-ty to cisplatin (CDDP) compared to the wild type (22Rv1WT). These interesting data were also revalidated using 3D spheroid culture. This 3D cell culture represents a novel approach to studying cancer. Using CAM assay, our findings suggested that 22Rv1KO-hMT3 cells exhibit an augmented malignant potential when contrasted with 22Rv1WT. This is evidenced by their heightened proliferation and migration rates, as validated through the ex ovo CAM assay. Furthermore, the in ovo CAM assay revealed stimulated intravasation and extravasation, indicating an increased metastatic behaviour of 22Rv1KO-hMT3 cells.

Keywords

tumor, cisplatina, metalothionein, CAM assay, rakovina prostaty

Keywords

prostate cancer, metallothionein, CAM assay, cisplatin, tumour

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 8. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Miguel Ángel Merlos Rodrigo, MSc Ph.D.
• Reader: Vladislav Strmiska, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / specializace:
Molecular Biology and Biotechnology / Animal Molecular Biology and Biotechnology