نمذجة أورام الدماغ في الجسم الحي باستخدام التوصيل القائم على التثقيب الكهربائي للحمض النووي البلازميد الذي يمثل توقيعات طفرة المريض

Katie B. Grausam; Joshua J. Breunig

doi:10.3791/65286

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

نمذجة أورام الدماغ في الجسم الحي باستخدام التوصيل القائم على التثقيب الكهربائي للحمض النووي البلازميد الذي يمثل توقيعات طفرة المريض

3.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65286

⸱

يونيو 23, 2023

Katie B. Grausam^*¹ , Joshua J. Breunig^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Board of Governor’s Regenerative Medicine Institute, Cedars-Sinai Medical Center, ²Center for Neural Sciences in Medicine, Cedars-Sinai Medical Center, ³Department of Biomedical Sciences, Cedars-Sinai Medical Center, ⁴Samuel Oschin Comprehensive Cancer Institute, Cedars-Sinai Medical Center, ⁵Department of Medicine, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles

^* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يعد استخدام نموذج الورم الأصلي المختص بالمناعة والمدفوع بطفرات المريض الشائعة للاختبار قبل السريري أمرا بالغ الأهمية لاختبارات العلاج المناعي. يصف هذا البروتوكول طريقة لتوليد نماذج فأر ورم في المخ باستخدام التوصيل القائم على التثقيب الكهربائي للحمض النووي البلازميد الذي يمثل طفرات المريض الشائعة ، وبالتالي توفير نموذج فأر دقيق وقابل للتكرار ومتسقة.

الملخص

تعد نماذج الأورام ضرورية للاختبار قبل السريري لأورام الدماغ من حيث استكشاف علاجات جديدة أكثر فعالية. مع الاهتمام الكبير بالعلاج المناعي ، من الأهمية بمكان أن يكون لديك نموذج فأر متسق ووثيق الصلة سريريا ومختص بالمناعة لفحص الورم ومجموعات الخلايا المناعية في الدماغ واستجابتها للعلاج. في حين أن معظم النماذج قبل السريرية تستخدم زرع تقويم العظام لخطوط الخلايا السرطانية المنشأة ، فإن نظام النمذجة المقدم هنا يسمح بتمثيل "شخصي" لطفرات الورم الخاصة بالمريض في تطور تدريجي ولكنه فعال من تركيبات الحمض النووي التي يتم إدخالها في خلايا السلائف العصبية المنقسمة (NPCs) في الجسم الحي. تتميز تركيبات الحمض النووي بتحليل الفسيفساء باستخدام طريقة تبادل الكاسيت المزدوج بوساطة إعادة التركيب (MADR) ، مما يسمح بطفرات جسدية أحادية النسخة لطفرات المحرك. باستخدام صغار الفئران حديثي الولادة بين الولادة وعمر 3 أيام ، يتم استهداف الشخصيات غير القابلة للعب من خلال الاستفادة من هذه الخلايا المنقسمة التي تبطن البطينين الجانبيين. الحقن المجهري لبلازميدات الحمض النووي (على سبيل المثال ، مشتقة من MADR ، ترانسبوزونات ، sgRNA الموجهة لكريسبر) في البطينين يتبعها التثقيب الكهربائي باستخدام المجاذيف التي تحيط بمنطقة المنقار في الرأس. عند التحفيز الكهربائي ، يتم امتصاص الحمض النووي في الخلايا المنقسمة ، مع إمكانية الاندماج في الجينوم. تم إثبات استخدام هذه الطريقة بنجاح في تطوير كل من أورام الدماغ لدى الأطفال والبالغين ، بما في ذلك ورم الدماغ الخبيث الأكثر شيوعا ، الورم الأرومي الدبقي. تناقش هذه المقالة وتوضح الخطوات المختلفة لتطوير نموذج ورم في المخ باستخدام هذه التقنية ، بما في ذلك إجراء تخدير صغار الفئران ، إلى الحقن المجهري لمزيج البلازميد ، متبوعا بالتثقيب الكهربائي. مع هذا النموذج الأصلي للفأر المناعي ، سيكون لدى الباحثين القدرة على توسيع مناهج النمذجة قبل السريرية ، في محاولة لتحسين وفحص علاج السرطان الفعال.

المقدمة

تعد نماذج أورام دماغ الفئران ضرورية لفهم آليات تكوين ورم الدماغ وعلاجه. تتضمن النماذج الحالية عادة عمليات زرع تحت الجلد أو تقويم العظام سريعة الإنتاج لخطوط الخلايا السرطانية شائعة الاستخدام ، بناء على عدد محدود من الطفرات الدافعة أو نماذج xenograft المشتقة من المريض ، باستخدام الفئران التي تعاني من نقص المناعة والتي تعيق دراسات العلاج المناعي المناسبة¹،²،³^،⁴. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي هذه النتائج قبل السريرية إلى إيجابيات كاذبة ، حيث يمكن أن تظهر هذه النماذج تأثيرات علاجية دراماتيكية في كثير من الأحيان استجابة للعلاج ، ولكن هذا لا يترج....