يظهر هنا بروتوكول لاستخدام ارتفاع الحرارة المتحكم فيه ، الناتج عن الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة الموجهة بالرنين المغناطيسي ، لتحفيز إطلاق الدواء من الجسيمات الشحمية الحساسة للحرارة في نموذج فأر الساركوما العضلية المخططة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ارتفاع الحرارة الناتج عن الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة الموجهة بالرنين المغناطيسي: طريقة علاج مجدية في نموذج الساركوما العضلية المخططة للفئران
في هذه المقالة
إشعار تصحيح
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
ملخص
الملخص
الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة الموجهة بالرنين المغناطيسي (MRgHIFU) هي طريقة راسخة لإنتاج ارتفاع الحرارة الموضعي. نظرا للتصوير في الوقت الفعلي وتعديل الطاقة الصوتية ، تتيح هذه الطريقة التحكم الدقيق في درجة الحرارة داخل منطقة محددة. يتم استكشاف العديد من التطبيقات الحرارية باستخدام هذه التكنولوجيا غير الغازية وغير المؤينة ، مثل توليد ارتفاع الحرارة ، لإطلاق الأدوية من ناقلات الجسيمات الشحمية الحساسة للحرارة. يمكن أن تشمل هذه الأدوية العلاجات الكيميائية مثل دوكسوروبيسين ، والتي يكون إطلاقها المستهدف مرغوبا فيه بسبب الآثار الجانبية الجهازية التي تحد من الجرعة ، وهي السمية القلبية. دوكسوروبيسين هو الدعامة الأساسية لعلاج مجموعة متنوعة من الأورام الخبيثة ويستخدم عادة في الساركوما العضلية المخططة المنتكسة أو المتكررة (RMS). RMS هو الورم الرخو خارج الجمجمة في الأنسجة الصلبة الأكثر شيوعا لدى الأطفال والشباب. على الرغم من العلاج العدواني متعدد الوسائط ، ظلت معدلات البقاء على قيد الحياة RMS كما هي على مدى السنوات ال 30 الماضية. لاستكشاف حل لتلبية هذه الحاجة غير الملباة ، تم تطوير بروتوكول تجريبي لتقييم إطلاق دوكسوروبيسين الشحمي الحساس للحرارة (TLD) في نموذج فأر RMS متوافق مع المناعة باستخدام MRgHIFU كمصدر لارتفاع الحرارة لإطلاق الدواء.
المقدمة
الساركوما العضلية المخططة (RMS) هي ورم عضلي هيكلي يحدث بشكل شائع عند الأطفال والشباب1. غالبا ما يتم علاج المرض الموضعي بالعلاج متعدد الوسائط ، بما في ذلك العلاج الكيميائي والإشعاع المؤين والجراحة. استخدام أنظمة العلاج الكيميائي متعدد الأدوية أكثر انتشارا في مرضى الأطفال ، مع نتائج محسنة مقارنة بنظرائهم البالغين2 ؛ ومع ذلك ، على الرغم من الجهود البحثية المستمرة ، لا يزال معدل البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات عند حوالي 30 ٪ في الشكل الأكثر عدوانية من المرض 3,4. معيار الرعاية الكيميائي هو نظام متعدد الأدوية يتضمن فينكريستين وسيكلوفوسفاميد وأكتينومايسين د. في حالات....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تم إجراء البحث وفقا للجان رعاية الحيوان مع بروتوكولات استخدام الحيوانات المعتمدة تحت إشراف طبيب بيطري مشرف في مرافق البحوث الحيوانية لمركز الظواهر (TCP) ومركز الموارد الحيوانية التابع لشبكة الصحة الجامعية (UHN). تم تنفيذ جميع الإجراءات ، باستثناء MRgHIFU ، التي تشمل الحيوانات في خزانة السلامة البيولوجية (BSC) لتقليل تعرض الحيوانات للهواء الخارجي أو العدوى الحساسة.
1. تربية الفأر
ملاحظة: تم تضمين ما مجموعه 65 فأرا (السلالة B6.129S2-Trp53tm1Tyj / J) في الدراسة التجريبية (ذكر: ن = 23 ؛ أنثى: ن = 42). تم استخدام كل من الفئران الذكور والإناث في عمر 7-9 أسابيع. تم فطام صغارهم وتصنيفهم الجيني ، وتم استخدا....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
باستخدام بروتوكول ارتفاع الحرارة الناتج عن MRgHIFU ، كانت الأورام في الطرف الخلفي قادرة على تسخينها باستمرار إلى درجة الحرارة المحددة المطلوبة طوال مدة العلاج (يوضح الشكل 4 علاجا تمثيليا ، 10 أو 20 دقيقة ، ن = 65). لاعتبار العلاج ناجحا ، كان لا بد من الحفاظ على عائد الاستثمار فوق 39 درجة مئوية لكامل العلاج ، مع اختلاف <6 درجة مئوية طوال فترة العلاج وبدون تسخين الأنسجة غير المستهدفة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تظل درجة الحرارة الأساسية أقل من 39 درجة مئوية ، بناء على مسبار المستقيم أو درجة .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تم استخدام البروتوكول الذي تم تطويره هنا لاستهداف أورام الأطراف الخلفية باستخدام MRgHIFU لعلاج HT الخفيف وإطلاق الأدوية المغلفة من الجسيمات الشحمية في الجسم الحي. تمت مصادفة العديد من الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول أثناء الدراسة التجريبية ، وكان تحسين هذه الخطوات الحاسمة مسؤولا عن تحسين نجاح العلاج مقارنة بالدراسة التجريبية. الأول هو الإزالة الكاملة للشعر في المنطقة المراد صوتنها. أي محاصرة للغاز داخل الفراء تمنع شعاع الموجات فوق الصوتية من المرور وتمنع مرور الموجات فوق الصوتية إلى الأنسجة المستهدفة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين أي مصالح مالية أو تضارب في المصالح للكشف عنه.
شكر وتقدير
نود أن نعترف بمصادر تمويلنا لهذا المشروع والموظفين المعنيين بما في ذلك: منحة أبحاث C17 ، ومنحة كندا للدراسات العليا ، والصندوق الاستئماني لفرص الطلاب في أونتاريو ، وصندوق جيمس جيه هاموند.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1.5 مل أنابيب Eppendorf | Eppendorf | 22363204 | |
| 1 كيلو بايت بالإضافة إلى سلم الحمض النووي | Froggabio | DM015-R500 | |
| 2x HS-Red Taq (مزيج PCR) | Wisent | 801-200-MM | |
| 7 Tesla MRI BioSpec | Bruker | T184931 | 70/30 BioSpec ، Bruker ، Ettlingen ، ألمانيا |
| C1000 Thermal cycler | Biorad | 1851148 | |
| كليبرز | وال فول سوداني | 8655 | |
| هلام بالموجات فوق الصوتية المضغوطة | Aquaflex | HF54-004 | |
| جهاز تسخين الحمل | الحراري 3M Bair Hugger | 70200791401 | |
| كريم الانحطاط | Nair | 61700222611 | Shopper's Drug Mart |
| DMEM | Wisent | 219-065-LK | |
| DNeasy Extraction | Kit Qiagen & nbsp ؛ | 69504 | |
| DPBS | Wisent | 311-420-CL | |
| نظام حقن المخدرات | هارفارد | PY2 70-2131 | PHD 22/2200 مضخة حقنة متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي |
| زيوت تشحيم العين | Optixcare | 50-218-8442 | |
| F10 Media | Wisent | 318-050-CL | |
| FBS | Wisent | 081-105 | |
| Froggarose | FroggaBio | A87 | |
| جل التصوير الجزيئي | BioRad | GelDocXR | |
| Glutamax | Wisent | 609-065-EL | |
| مصباح حراري | Morganville Scientific | HL0100 ؛ | مماثل لهذا المنتج |
| أنابيب البولي إيثيلين داخل الأوعية الدموية (0.015 "معرف × 0.043" OD ، 20 جم) | تسريب SAI | PE-20-100 | |
| Isoflurane | Sigma | 792632 | |
| M25FV24C خط الخلية | Gladdy Lab | N / A | |
| حقنة ميكرولتر | هاميلتون | 01-01-7648 | |
| جل التصوير الجزيئي Doc XR | Biorad | 170-8170 | |
| حامل الماوس | كانت مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة ABS-M30i ، وطبعت على آلة FDM Fortus 380mc ؛ | غير متاح | الأبعاد: الطول = 43 مم ، نصف القطر الخارجي = 15 مم ، العرض الداخلي (حيث يجلس الماوس) = 20.7 مم. |
| MyRun Machine | Cosmo Bio Co Ltd | CBJ-IMR-001-EX | |
| Nanodrop 8000 مقياس الطيف | الضوئي الحراري العلمي | ND-8000-GL | |
| p53 بادئات | Eurofins | N / A | بادئات مخصصة |
| أنابيب PCR بقطر | SSI3131-06 | ||
| البنسلين / الستربتومايسين | Wisent | 450-200-EL | |
| Proteus software | مختبر Pichardo | N / A | |
| نظام مراقبة الجهاز التنفسي | SAII | Model 1030 | نظام مراقبة وبوابات متوافق مع MR للحيوانات الصغيرة |
| HIFU صغير التجويف ، LabFUS | العلاج الموجه بالصور | N / A | LabFUS ، العلاج الموجه بالصور ، Pessac ، فرنسا عدد العناصر 8 تردد 2.5 ميجاهرتز قطر ؛ 25 مم نصف قطر الانحناء 20 مم حجم البقعة البؤرية 0.6 مم × 0.6 مم x 2.0 مم المحرك: المحاور 2 المولد: عدد القنوات 8 الحد الأقصى للطاقة الكهربائية / القناة Wel 4 الحد الأقصى للطاقة الكهربائية Wel 32 عرض النطاق الترددي 0.5 - 5 ميجا هرتز التحكم لكل قناة: التردد ، الطور و. السعة القياسات لكل قناة: Vrms ، Irms ، cos (theta) دورة العمل بنسبة 100٪ طاقة ٪ 100٪ لمدة دقيقة واحدة محول الطاقة: عدد العناصر 8 تردد ؛ 2.5 ميجا هرتز قطر 25 مم نصف قطر الانحناء 20 مم حجم البقعة البؤرية ؛ 0.6 مم × 0.6 مم × 2.0 مم |
| SYBR Safe | ThermoFisher Scientific | S33102 | |
| TAE | Wisent | 811-540-FL | |
| قسطرة الوريد الذيل (27G 0.5 بوصة) | Terumo Medical Corp | 15253 | |
| مجسات حرارية | مراقبة متينة | L201-08 | |
| Trypan Blue | ThermoFisher Scientific | 15250061 | |
| Trypsin | Wisent | 325-052-EL | |
| جل الموجات فوق الصوتية | Aquasonic | PLI 01-08 |
المراجع
- Skapek, S. X., et al. Rhabdomyosarcoma. Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), (2019).
- Ferrari, A., et al. Impact of rhabdomyosarcoma treatment modalities by age in a population-based setting. Journal of Adolescent and Young Adult Oncology....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
تصحيح
Formal Correction: Erratum: Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model
Posted by JoVE Editors on 2/08/2023. Citeable Link.
An erratum was issued for: Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model . The Authors section was updated from:
Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 2Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto
to:
Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
James M. Drake1,3,4,10
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto
