نموذج سرطان الجلد المستحث بالمواد الكيميائية باستخدام ثنائي ميثيل بنز [a] انثراسين و 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-خلات (دمبا-طن سنويا)
ديسمبر 19, 2019
ويسبب سرطان الجلد مرحلتين من قبل اثنين من المواد الكيميائية التطبيقية موضعيا. الطفرات 7 ، 12-ديميثيلبنز [a] انثراسين) يسبب طفرات في خلايا البشرة والتطبيق المستمر لمشجع النمو العام 12-O-tetradecanoyl phorbol-13-خلات يسرع تكوين الورم الحليمي الجلد.
هذا النموذج من سرطان الجلد خطوتين تمكن من دراسة دور الالتهاب في سرطان الجلد ويسمح لدراسة بدء الورم كعملية منفصلة عن تطور الورم. يتم حث تكوين الورم في هذا النموذج كيميائيًا ويسمح باستخدام سلالات خروج المغلوب لدراسة آثار العوامل البيئية أو المرشحين العلاجيين. النموذج مناسب تماما لدراسة دور الجهاز المناعي و الأوعية الدموية في السرطان.
وهو يدل على أمراض مماثلة لمرض سرطان الخلايا الحرشفية في المرضى البشر. على الرغم من أن هذا الأسلوب من السهل نسبيا على السلوك، توقيت دقيق أمر ضروري. من المهم أيضًا اتخاذ تدابير السلامة المناسبة عند التعامل مع DMBA ، وهو مادة مسرطنة.
قبل البدء في التجربة ، منزل أي فئران عدوانية يبلغ عمرها سبعة إلى تسعة أسابيع في أقفاص منفصلة لتجنب القتال والآفات الجلدية. بالنسبة لتحريض الورم الحليمي الجلدي، حلق أولاً الجلود الخلفية للحيوانات التجريبية ووزن الفئران بشكل فردي. بعد 48 ساعة من الحلاقة، استخدم ماصة لتطبيق 50 ميكروغرام من DMBA في 200 ميكرولتر من الأسيتون على المنطقة الحليقة لكل فأر مُلقن.
لتعزيز الجلد الحبتة، بعد سبعة أيام من تطبيق DMBA علاج الجلد مع خمسة ميكروغرام من TPA في 200 ميكرولتر من الأسيتون مرتين في الأسبوع حتى نهاية التجربة. فحص الحيوانات عن الحليمة وتصوير وتسجيل حجم كل الورم الحليمي الفردي على الخريطة كل أسبوع. وتعتبر كتلة واضحة أكبر من ملليمتر واحد في القطر الورم الحليمي إذا كان لا يزال أطول من أسبوع واحد.
عندما تصل استجابة الورم إلى الهضبة ، حصد عينة مناسبة من المواد من الحيوانات بعد 24 ساعة من تطبيق TPA الأخير وجمع قطع كاملة من الجلد من أجل التحليل المناعي. استخدم لكمة خزعة لجمع قطع الجلد من عينات الجلد من الورم الحليمي وعينات الجلد غير الحليمية للتعبير الجيني أو أنعيلة البروتين واستخدام مشرط لجمع قطع من الورم الحليمي والجلد غير الحليمي للتحليل الكيميائي المناعي. ثم جمع الجلد استنزاف العقد الليمفاوية وقطعة من الطحال لتحليل تدفق cytometric على النحو المرغوب فيه.
لوحظ اختلاف مهم إحصائيًا في وقت الفراغ من الورم الحليمي وفي عدد الورم الحليمي بين المجموعات التجريبية في نموذج ورم DMBA TPA. التحليلات النسيجية مناسبة لدراسة بنية الورم الحليمي، مورفولوجيا الجلد، أو تسلل الخلايا المناعية ذات الاهتمام. من الضروري تطبيق DMBA و TPA بالتساوي على الجلد وتطبيق TPA في فترات متسقة.
من المهم أيضا أن عد الحليم بانتظام. يمكن دراسة الآليات التي تؤثر على عدد ووقت تكوين الورم باستخدام طرق مختلفة، بما في ذلك الكيمياء المناعية، وقياس التدفق، وال PCR الكمي، وتحليل البروتين. هذه التقنية التقليدية يمكن تكييفها بسهولة وتطبيقها لدراسة آثار الجينات المختلفة، والعوامل البيئية، أو العلاجات ذات الاهتمام على بدء الورم والتقدم.
الحذر مطلوب عند تنفيذ هذه التقنية منذ DMBA مسرطنة والأسيتون يتبخر بسرعة. ويوصى قناع التنفس مناسبة واستخدام مجلس الوزراء تدفق.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة نموذجاً لتسرطن الجلد يتكون من مرحلتين، مما يتيح للباحثين استقصاء دور الالتهاب في سرطان الجلد. يستخدم هذا النموذج مادة مطفرة ومحفزاً للنمو لاستحثاث تكوين الأورام، مما يوفر رؤى حول بدء الورم وتطوره.
المكونات الرئيسية للدراسة
مجال العلوم
- علم الأورام
- التسرطن
- الالتهاب
خلفية علمية
- تتضمن عملية التسرطن الجلدي ذات المرحلتين استخدام مادة مسببة للطفرات ومحفز للنمو.
- يعتبر هذا النموذج ملائماً لدراسة سرطان الخلايا الحرشفية.
- يعد التوقيت الدقيق وتدابير السلامة أمرين بالغَي الأهمية في الإعداد التجريبي.
- يمكن استخدام سلالات التعطيل الجيني (Knockout strains) لاستكشاف العوامل البيئية والعلاجية.
الغرض من الدراسة
- لبحث آليات بدء الورم وتطوره.
- لتقييم دور الجهاز المناعي في سرطان الجلد.
- لتقييم تكوين الأوعية الدموية في سياق الأورام المستحثة كيميائياً.
الطرق المستخدمة
- التطبيق الموضعي لمركب 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA).
- التطبيق المستمر لمركب 12-O-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA).
- استخدام سلالات معطلة جينياً لدراسة العوامل البيئية.
- مراقبة تكوين الأورام وتطورها بمرور الوقت.
النتائج الرئيسية
- يحاكي النموذج بنجاح باثولوجيا سرطان الخلايا الحرشفية البشري.
- يلعب الالتهاب دوراً هاماً في تطور الورم.
- يعد التوقيت الدقيق أمراً ضرورياً لضمان تكرار النتائج.
- تعتبر بروتوكولات السلامة ضرورية عند التعامل مع المواد المسرطنة.
الاستنتاجات
- يعد النموذج ذو المرحلتين فعالاً لدراسة آليات سرطان الجلد.
- يوفر هذا النموذج منصة لاختبار المرشحات العلاجية.
- يمكن للأبحاث المستقبلية أن تعزز فهم بيولوجيا السرطان.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يوفر نموذج DMBA-TPA لتسرطن الجلد على مرحلتين منصة موثوقة لتحليل بدء الأورام وتطورها في أبحاث الأورام قبل السريرية. وتدعم قابليته للتكرار وقراءاته الكمية تقليل المخاطر الميكانيكية للمسارات الالتهابية وتعزيز الأورام بوساطة مناعية. وهذا يتيح اتخاذ قرارات مبنية على البيانات بالاستمرار أو التوقف في مراحل الاكتشاف المبكرة وتحديد أولويات المحفظة البحثية لبرامج الأمراض الجلدية والأورام المناعية.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير الصيدلاني الحيوي
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: يتيح استقصاء بدء تشكل الورم مقابل تطوره باستخدام تأثيرات كيميائية مفصولة زمنياً.
- القيمة العلمية: يدعم التحقق الوظيفي من الأهداف في عملية التسرطن الناجمة عن الالتهاب عبر تحليل سلالات التعطيل الجيني.
- القيمة العلمية: يسهل الحد من المخاطر الآلية عن طريق عزل تسلل الخلايا المناعية والمساهمات الوعائية في تكوين الورم.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة التشغيلية: يُنتج أعداداً معيارية وقابلة للقياس للورم الحليمي ومقاييس نمو لغرض فحص المركبات.
- القيمة التشغيلية: يوفر قراءات قابلة للتكرار للوقت المستغرق لظهور الورم وتعدده، بما يتناسب مع توحيد المقايسات.
- القيمة التشغيلية: يدعم التقييم القابل للتوسع للمرشحات العلاجية التي تؤثر على مراحل البدء أو التعزيز.
الأبحاث الترجمية وما قبل السريرية
- القيمة الترجمية: يحاكي باثولوجيا سرطان الخلايا الحرشفية البشري، مما يجعله ذا صلة بدواعي الأورام الجلدية.
- القيمة الترجمية: يربط الآليات الالتهابية بتطور الورم، مما يدعم التحقق من الصحة قبل السريرية المتوافقة مع المؤشرات الحيوية.
- القيمة الترجمية: يوفر منصة لاختبار العوامل المعدلة للمناعة والعوامل المضادة لتكون الأوعية الدموية في سياق ذي صلة فسيولوجياً.
تكامل مسارات العمل والتدفقات التشغيلية
يتناسب هذا النموذج ضمن تسلسل الاكتشاف بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى اختبارات الفعالية قبل السريرية، لا سيما في مجالات المناعة الورمية وتعديل المسارات الالتهابية.
- بيولوجيا الاكتشاف: تتيح اختبار الفرضيات المتعلقة بالتفاعلات بين الجينات والبيئة في عملية التسرطن باستخدام نماذج تعطيل جيني (knockout) تحريضية أو تأسيسية.
- الفحص: توفر نقاط نهاية كمية مثل فترة كمون الورم الحليمي وعبئه، وذلك لتقييم الاستجابة للجرعة وتحسين المركبات الرائدة.
- التحليلات: تُنتج قراءات نسيجية مرضية، وتدفق خلوي، وجزيئية لربط النتائج المظهرية بالآلية المسببة.
- الأبحاث الانتقالية: تدعم الاستمرارية من الاكتشاف الميكانيكي إلى التحقق قبل السريري عبر محاور التهابية وتولد وعائية مشتركة.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تؤسس منصة تسرطن التهابية قابلة لإعادة الاستخدام للفحص عبر مؤشرات مرضية متعددة في سرطانات الجلد والأورام الظهارية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: يقلل من الغموض الآلي عن طريق فصل مرحلتي البدء والتعزيز في تطور الورم.
- القيمة التشغيلية: يضمن إمكانية التكرار من خلال توحيد جرعات المواد الكيميائية، والتوقيت، والتطبيق الخاضع لرقابة السلامة.
- القيمة الاستراتيجية: يحسن كفاءة رأس المال من خلال تمكين التخفيف المبكر لمخاطر الأهداف في نماذج الأورام المدفوعة بالالتهابات.
- تأثير المحفظة: يوجه قرارات التقدم المعدلة حسب المخاطر بناءً على مقاييس البقاء على قيد الحياة دون ورم ومقاييس تطوره.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في التعامل مع المواد المسرطنة وتطبيق العلاجات الموضعية في نماذج القوارض.
- يعتمد على البنية التحتية للتهوية ومعدات الوقاية الشخصية (PPE) نظرًا لتطاير مادة DMBA وخصائصها المسرطنة.
- يستلزم توحيد معايير تربية الحيوانات لمنع المتغيرات المربكة الناتجة عن العراك أو الآفات الجلدية.
- يتطلب تدريباً على القياس المتسق للأورام والتتبع الطولي لضمان دقة النتائج النهائية.
- يقتصر على الجلد أو الأسطح الظهارية التي يمكن الوصول إليها، مما يحصر استخدامه في دراسات الإيصال الموضعي أو المخاطي.
