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Maus-Hirntumormodelle sind entscheidend für das Verständnis der Mechanismen der Entstehung und Behandlung von Hirntumoren. Derzeitige Modelle umfassen in der Regel schnell hergestellte subkutane oder orthotope Transplantationen häufig verwendeter Tumorzelllinien, die auf einer begrenzten Anzahl von Treibermutationen oder von Patienten abgeleiteten Xenotransplantatmodellen basieren, wobei immundefiziente Mäuse verwendet werden, die geeignete Immuntherapiestudien behindern 1,2,3,4. Darüber hinaus können diese präklinischen Ergebnisse zu falsch positiven Ergebnissen führen, da solche Modelle dramatische, oft heilende Effekte als Reaktion auf die Therapie aufweisen können, was sich jedoch nicht auf die Klinik übertragen lässt 2,5,6,7. Die Fähigkeit, schnell gentechnisch veränderte präklinische Mausmodelle herzustellen, die die Mutationssignaturen der Patienten besser widerspiegeln, ist unerlässlich, um die Validität präklinischer Ergebnisse zu verbessern.
Die auf Elektroporation (EP) basierende Verabreichung von DNA-Plasmiden, die sowohl Funktionsverlust- (LOF) als auch Funktionsverstärkungsmutationen (GOF) induzieren, ermöglicht die Generierung solcher Modelle. Wir haben eine Methode für eine noch genauere Darstellung von GOF-Treibermutationen entwickelt, die Mosaikanalyse mit dualem Rekombinase-vermitteltem Kassettenaustausch, kurz MADR8. Dieses Verfahren ermöglicht die Expression eines Gens (oder von Genen) von Interesse in einer kontrollierten, locusspezifischen Weise in somatischen Zellen8. In Kombination mit anderen molekularen Werkzeugen, wie z.B. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), können verschiedene Patientenmutationen kombiniert werden, um Hirntumormodelle für Mäuse zu entwickeln. Diese Methode wurde bei verschiedenen pädiatrischen Hirntumoren, darunter Gliome und Ependymome8, sowie bei erwachsenen Hirntumormodellen wie dem Glioblastom (GBM) eingesetzt.
Während die EP-Methode der Tumormodellierung nicht so verbreitet ist wie eine Transplantation, zeigt das Folgende die Einfachheit und hohe Reproduzierbarkeit dieses Modellierungssystems. mTmG-Mäuse werden für die Insertion der MADR-Plasmid-DNA 8,9 verwendet. Dieses System ermöglicht die Rekombination von loxP- und Flp-Rekombinase-Zielstellen (FRT), die sich am Rosa26-Locus befinden, für die anschließende Insertion des DNA-Plasmids des Spenders (d. h. des GOF-Gens von Interesse)8,9. Das folgende Protokoll demonstriert die Einfachheit dieser Methode nach sorgfältigem Üben und die Fähigkeit, Hirntumormodelle von Mäusen auf autochthone, konsistente Weise zu entwickeln.