فأري الورم الكبدي Bioluminescent النموذجي
يوليو 17, 2010
توضح هذه المقالة إجراء لتحريض مثلي bioluminescent أورام الكبد في الفئران ، وتحليل لاحقة من نمو الورم محصورا في الكبد باستخدام يعيش التلألؤ الجسم كله التصوير.
أهلاً بالجميع. اسمي سايمون ريجينرون، وأنا أحد المسجلين الجراحيين في مركز أبحاث سرطان السيارة هنا في أيرلندا.
سأعرض لكم اليوم تقنية جراحية لاستحثاث النقائل الكبدية. ففي نماذج الخلايا العصبية، يُعد الكبد موقعاً شائعاً للانتشار النقلي وسبباً رئيسياً للوفيات المرتبطة بالسرطان. ولا يصلح سوى نسبة ضئيلة من المرضى الذين يعانون من أمراض كبدية متقدمة لإجراء استئصال جراحي.
لذلك، هناك حاجة إلى علاجات جديدة لعلاج هذه الحالة. ولا تؤدي العديد من النماذج الحيوانية للنقائل الكبدية إلى مرض يشبه الحالة السريرية. والنموذج الذي أعرضه لكم اليوم هو نموذج ذو صلة سريرية، وهو سهل التعلم نسبياً وبمعدلات نجاح جيدة جداً.
يتضمن هذا النموذج تقسيم الطحال إلى نصفين. يُستخدم أحد نصفي الطحال لتلقيح الخلايا الورمية، والتي تنتقل بعد ذلك عبر الدورة البابية إلى الكبد.
يُترك النصف الآخر من الطحال سليمًا للحفاظ على خصائصه المناعية. أما الخط الخلوي الذي أستخدمه فيعبر بشكل مستقر عن لوسيفيراز (luciferase)، مما يسمح بإجراء تحليل التلألؤ البيولوجي لنمو الورم في الجسم الحي (in vivo). وبناءً على ذلك، سيتيح هذا النموذج المراقبة غير الباضعة للعلاجات المستخدمة لأمراض الكبد.
حسناً، لنبدأ الآن في إجراءات اليوم. الأدوات التي نحتاجها هي مقص تشريح، وحامل إبر، وملقطان صغيران، ومشرط مقاس 10، وخيوط جراحة من نوع Prolene مقاس 5-0 لإغلاق الجلد، وخيوط جراحة من نوع PIA مقاس 4-0 لإغلاق الطبقة البريتونية، وروابط Vicryl مقاس 3-0 لتقسيم الطحال، ومحلول ملحي، وإبرة إنسولين مقاس 29 gauge لحقن التخدير، وإبرة إنسولين مقاس 26 gauge لحقن معلق الورم، ومعلق خلايا ورمية في وسط خالٍ من السيروم، ومخدر قابل للحقن، وعلامة جلد، ومسحات شاش معقمة مقطعة مسبقاً. نموذج الفأر الذي سأستخدمه اليوم هو فأر Athymic MF1 nude.
يمكن استخدام نماذج أخرى مثل C 57 و BC مع خطوط الخلايا الورمية المناسبة. تُستخدم وسادة تدفئة في المختبر، كما يُستخدم تخدير عام عن طريق الحقن. ويتم تقييم عمق التخدير باستخدام اختبار قرص الأصابع.
يجب ألا يكون هناك رد فعل سحب لإصبع القدم عند قرصه. يتم وضع فأر بحجم الركبة في الوضعية الصحيحة وتثبيته بالشريط اللاصق، ويتم تحضير البطن باستخدام Betadine وتغطيته بطريقة معقمة. يتم إجراء شق تحت الضلع، والدخول إلى التجويف البطني، ومن ثم تحديد الطحال وإخراجه.
يتم عزل الطحال عن بقية جسم الفأر باستخدام شاش معقم مقصص مسبقاً. يتم تمرير رباطين عموديين بين السويقتين الوعائيتين وربطهما برفق. ثم يُقسم الطحال إلى نصفين متساويين.
يُستخدم نصف طحال واحد لتلقيح الخلايا الورمية. تُحقن الخلايا الورمية ببطء في نصف الطحال لتجنب التسرب. تنتقل الخلايا الورمية عبر الدورة البابية وتصل إلى الكبد.
بعد فترة حضانة مدتها 10 دقائق، يتم استئصال نصف الطحال الذي حُقن، بينما يُعاد نصف الطحال الآخر إلى تجويف البطن. تُستخدم خيوط جراحية قابلة للامتصاص وغرزة مستمرة لإغلاق التجويف البريتوني، بينما تُستخدم خيوط Prolene 5-0 غير قابلة للامتصاص لإغلاق الجلد. ثم تتم عملية التعافي بشكل روتيني.
يمكن تقييم تطور مرض الكبد بمرور الوقت باستخدام تصوير ivus ثنائي الأبعاد. يتم تخدير الفأر كما سبق، ويُعطى ركيزة Lucifer عن طريق الحقن داخل الصفاق. ثم يوضع الفأر على المنصة داخل غرفة بدرجة حرارة 37 °C.
يتم إجراء التصوير لمدة ثلاث دقائق، ويتم إنتاج صورة مركبة للفأر مع التألق المكتشف. بعد ثلاثة أسابيع من العلاج، يتم فتح التجويف البطني ويُلاحظ وجود مرض كبدي منتشر. وفي الختام، تتيح هذه التقنية تحفيز نمو الخلايا الورمية النقيلية الموضعية في الكبد، كما يُمكّن التصوير بالتألق من تصور وقياس نمو الورم وتطبيقه في تقييم الاستجابات العلاجية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
يصف هذا المقال تقنية جراحية لاستحثاث أورام كبدية ذات لومينات حيوية في موقعها التشريحي لدى الفئران. ويسمح هذا الإجراء بتحليل نمو الورم المقتصر على الكبد باستخدام التصوير باللومينات الحيوية للجسم الكامل وهو حي.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- علم الأورام
- علم الأعصاب
- التقنيات الجراحية
الخلفية العلمية
- يُعد الكبد موقعاً شائعاً للانتشار النقلي في مرض السرطان.
- تحد أمراض الكبد المتقدمة من خيارات الاستئصال الجراحي.
- يُعد فهم النقائل الكبدية أمراً بالغ الأهمية لتحسين نتائج المرضى.
- تعزز تقنيات التصوير الحي دراسة ديناميكيات الورم.
الغرض من الدراسة
- توضيح طريقة لتحفيز أورام الكبد في نموذج فأر.
- تسهيل دراسة نمو الأورام وسلوكها.
- توفير منصة لأبحاث السرطان المستقبلية.
الطرق المستخدمة
- تحفيز أورام الكبد ذات luminescence الحيوية في الفئران.
- تصوير luminescence للجسم كاملاً وهو حي لتحليل الأورام.
- التقنيات الجراحية لتحفيز الأورام.
- مراقبة نمو الورم بمرور الوقت.
النتائج الرئيسية
- التحريض الناجح لأورام الكبد في نموذج الفأر.
- المراقبة الفعالة لنمو الورم باستخدام تقنيات التصوير.
- رؤى حول تطور نقائل الكبد.
- التطبيقات المحتملة للتدخلات العلاجية.
الاستنتاجات
- توفر التقنية الجراحية نموذجاً موثوقاً لدراسة أورام الكبد.
- يعد التصوير الحي أداة قيمة لمراقبة ديناميكيات الورم.
- يمكن للأبحاث المستقبلية الاعتماد على هذا النموذج لاستكشاف خيارات العلاج.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يتيح هذا النموذج لفرق البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية إنشاء نقائل كبدية في الموقع الأصلي باستخدام خلايا ورمية تعبر عن لوسيفيراز، مما يوفر نظاماً ذا صلة سريرياً لتقييم التدخلات العلاجية. ويسمح التصوير بالتلألؤ البيولوجي بمراقبة طولية غير بضعية لعبء الورم، مما يدعم تقليل المخاطر الميكانيكية وتعزيز الثقة التنبؤية في تحديد المركبات الرائدة. كما يضمن النهج الجراحي تطعيماً ورمياً قابلاً للتكرار عبر الدورة البابية، مما يسهل التقييم قبل السريري الموحد لعلاجات النقائل الكبدية.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: يتيح استقصاء آليات بقاء ونمو الخلايا الورمية النقيلية في بيئة دقيقة خاصة بالكبد.
- القيمة التشغيلية: يوفر نموذجاً جراحياً قابلاً للتكرار لتحفيز نمو الأورام بشكل متسق عبر مجموعات الدراسة.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: توليد إشارات تلألؤ بيولوجي قابلة للقياس الكمي ترتبط بعبء الخلايا الورمية الحية لتقييم الاستجابة للجرعة.
- القيمة التشغيلية: دعم بروتوكولات التصوير الموحدة باستخدام نظام IVIS لفحص الفعالية العلاجية الطولي.
الأبحاث الانتقالية والسريرية الأولية
- القيمة العلمية: يمثل نموذجاً لتطور النقائل الكبدية ذات الصلة بالأمراض البشرية، مما يتيح تقييم التفاعلات داخل البيئة المجهرية للورم.
- القيمة التشغيلية: يسمح بالكشف المبكر عن التنخر الورمي الناجم عن العلاج عبر انخفاض إشارة التألق الحيوي، مما يدعم اتخاذ قرارات الاستمرار أو التوقف عن التجربة.
تكامل خطوط المعالجة وسير العمل
يتكامل هذا النموذج ضمن تسلسل عملية الاكتشاف، بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى اختبارات الفعالية قبل السريرية، مما يدعم تطوير العلاجات الخاصة بنقائل الكبد.
- بيولوجيا الاكتشاف: يدعم اختبار الفرضيات المتعلقة بآليات الانتقال الورمي باستخدام خلايا ورمية موسومة باللوسيفيريز في سياق كبدي في الموضع الأصلي.
- الفحص: يتيح نماذج ورمية جاهزة للمقايسة مع قراءات تلألؤ بيولوجي موحدة لتقييم مكتبات المركبات.
- التحليلات: يوفر قياسات كمية لنمو الورم عبر تصوير IVIS، مما يسهل المقارنة الإحصائية بين مجموعات العلاج.
- الأبحاث الترجمية: يربط نتائج الاكتشاف بالتحقق قبل السريري من خلال أنماط ظاهرية لنقائل الكبد ذات صلة سريرياً.
- إعادة الاستخدام في المؤسسة: يؤسس لمنصة جراحية وتصويرية قابلة لإعادة الاستخدام في برامج أورام متعددة تستهدف النقائل الكبدية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تقليل المخاطر الميكانيكية لفرضيات النقائل الكبدية من خلال التصوير المباشر لنمو الورم والاستجابة للعلاج.
- القيمة التشغيلية: يضمن الإجراء الجراحي الموحد وسير عمل التصوير إمكانية التكرار عبر المواقع والدراسات المختلفة.
- القيمة الاستراتيجية: تتيح اتخاذ قرارات مبكرة قائمة على البيانات بشأن الاستمرار في المشروع أو إيقافه من خلال قياس التأثير العلاجي على العبء الورمي.
- التأثير على المحفظة: تدعم تحديد الأولويات المعدلة حسب المخاطر للمرشحين لعلاج النقائل الكبدية بناءً على نقاط نهاية تنبؤية تعتمد على التلألؤ البيولوجي.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في التقنيات الجراحية للفئران، بما في ذلك تحريك الطحال واستئصال نصف الطحال.
- يعتمد على البنية التحتية للتصوير بنظام IVIS وإعطاء ركيزة اللوسيفيراز للكشف عن التلألؤ البيولوجي.
- يستلزم توحيد حجم تلقيح الخلايا الورمية وتوقيت التحضين عبر المجموعات التجريبية.
- يتطلب ممارسات جراحية معقمة للحفاظ على سلامة النموذج وتقليل التباين.
- يقتصر على نماذج الفئران ناقصة المناعة (مثل الفئران العارية athymic nude) لزراعة الخلايا الورمية البشرية، مما قد يؤثر على تقييمات العلاجات المرتبطة بالمناعة.
