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Artículo de método

Aislamiento de células tumorales circulantes en un modelo de ratón ortotópico de cáncer colorrectal

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DOI:

10.3791/55357

18 de julio de 2017

En este artículo

Resumen

Describimos el establecimiento de tumores colorrectales ortotópicos mediante la inyección de células tumorales o organoides en el ciego de ratones y el subsiguiente aislamiento de células tumorales circulantes (CTC) de este modelo.

Resumen

A pesar de las ventajas de la fácil aplicabilidad y rentabilidad, los modelos de ratón subcutáneo tienen limitaciones severas y no simulan con precisión la biología tumoral y la diseminación de células tumorales. Se han introducido modelos de ratones ortotópicos para superar estas limitaciones; Sin embargo, estos modelos son técnicamente exigentes, especialmente en órganos huecos como el intestino grueso. Con el fin de producir tumores uniformes que crecen de forma fiable y metástasis, las técnicas estandarizadas de preparación e inyección de células tumorales son críticas.

Hemos desarrollado un modelo de ratón ortotópico de cáncer colorrectal (CRC) que desarrolla tumores muy uniformes y puede ser utilizado para estudios de biología de tumores, así como ensayos terapéuticos. Se inyectan células tumorales de tumores primarios, líneas de células bidimensionales (2D) o organoides tridimensionales (3D) en el ciego y, dependiendo del potencial metastásico de las células tumorales inyectadas, forman tumores altamente metastáticos. En adición,Los CTC se pueden encontrar regularmente. Aquí describimos la técnica de preparación de células tumorales tanto de líneas celulares 2D como de organoides 3D, así como el tejido tumoral primario, las técnicas quirúrgicas y de inyección, así como el aislamiento de CTCs de los ratones portadores de tumores y los consejos actuales para la resolución de problemas.

Introducción

El cáncer colorrectal (CCR) es una de las causas más comunes de muerte por cáncer en los países occidentales. 1 Mientras que el tumor primario a menudo puede ser resecado, la aparición de metástasis distantes empeora drásticamente el pronóstico y a menudo conduce a la muerte. 2 , 3 El correlato biológico de la metástasis son las células tumorales circulantes (CTC), que se separan del tumor, sobreviven en la circulación, se adhieren al epitelio en el órgano diana, invaden el órgano y en última instancia, crecen a nuevas lesiones. 4 Aunque se sabe que los CTC son ....

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Protocolo

Los experimentos con animales presentados aquí fueron revisados ​​y permitidos de forma independiente por un Comité de Cuidado de Animales y Uso Animal institucional y gubernamental y fueron conducidos de acuerdo con las directrices de la Federación de Asociaciones de Ciencias de Animales de Laboratorio (FELASA). Se tomaron todas las medidas posibles para minimizar el sufrimiento, incluyendo anestesia y analgesia o, si es necesario, eutanasia prematura.

1. Preparación de células y organoides

NOTA: Utilice un volumen de 20 μL con 100.000 células para cada inyección. Utilizar la matriz de la membrana basa....

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Resultados

La generación exitosa y reproducible de tumores colorrectales en este modelo depende en gran medida de una inyección precisa de las células sin derrames o fugas. Si esto se consigue, este modelo es extremadamente fiable y rara vez da lugar a la diseminación peritoneal artificial. La cinética de crecimiento de los tumores, así como sus patrones de diseminación dependen de la biología de los organoides y células utilizados. 15 Mientras que las células HCT116 metasta.......

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Discusión

A pesar de su actividad preclínicamente probada en los modelos de ratones subcutáneos, la gran mayoría de los nuevos compuestos fallan en ensayos clínicos y nunca llegan a la clínica. 11 Esta insuficiencia evidente de modelos subcutáneos de ratón para simular con precisión los patrones de la biología y de crecimiento de los tumores ha conducido al desarrollo de modelos ortotópicos ratón basa en la inyección de las células tumorales directamente en el órgano original.

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la fundación alemana de la investigación (WE 3548 / 4-1) y Roland-Ernst-Stiftung für Gesundheitswesen (1/14).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medios y componentes de cultivo celular
Avanzado DMEM F12Invitrogen12634010DMEM/ F12 +++ medio
HEPES (1 M)Life Technologies GmbH15630056DMEM/ F12 +++
medio Glutamax-I Suplemento (200 mM)Life Technologies GmbH35050038DMEM/ F12 +++
medio Penicilina/ Estreptomicina (PenStrep)Life Technologies GmbH15140122DMEM/ F12 +++
medio DMEMLife Technologies GmbH61965026medio básico de líneas celulares 2D (DMEM/10% FCS)
Suero fetal para terneros (FCS)BIOCHROM AGS 0115medio básico de líneas celulares 2D (DMEM/10% FCS)
Tampón de disociación enzimática TrypLE ExpressLife Technologies GmbH12604021
Matriz de membrana basal Matrigel (BMM, sin rojo de fenol)CORNING B.V. Life Sciences356231
solución salina tamponada con fosfato de DulbeccoLife Technologies GmbH14190169
tripsina-EDTA (0,25%, fenol-rojo)Life Technologies GmbH25200072
placas de 6/48 pocillos con tapaCORNING3516/3548
matraz de cultivo celular 75 cm², matraz de cultivo celular de 250 mLVWR International GmbH734-2066
150 cm², 600 mLCorning B.V. Life Sciences355001
tubos Eppendorf 1,5 mL / 2 mLSarstedt AG & Co.72.706.400/ 72.695.400
Tubos de centrífuga de 15 mL, 50 mLGreiner-Bio-One GmbH188271/227270
TC10 Portaobjetos de recuento (para máquina de recuento TC20)Bio-Rad Laboratories GmbH1450016
pipetas Pasteur (vidrio, 150 mm)Fisher Scientific GmbH11546963/ FB50251finamente extraído con un mechero Bunsen
gentleMACS DisociatorMiltenyi Biotec130-093-235para la preparación de tejido tumoral primario
MACSmix Rotador de tubosMiltenyi Biotec130-090-753para la preparación de tejido tumoral primario
gentleMACS C TubosMiltenyi Biotec130-093-237para la preparación de tejido tumoral
primario kit de disociación de tumores humanosMiltenyi Biotec130-095-929para la preparación
de tejido tumoral primarioHalcón 70 y micro; m Filtro de célulasCorning B.V. Life Sciences352350para la preparación de tejido tumoral primario
NameCompanyNúmero de catálogo>Comentarios
strongEquipo quirúrgico
SevofluraneAbbVie Germany GmbH & Co. KG-Oxígeno
medicinalAir Liquide Medical
Temgesic-Bepanthen
- ungüento oftálmicoBayer Vital GmbH10047757
Solución salina normal 0,9% (E154)Serumwerk Bernburg AG10013
Aqua ad injectabiliaBraun 235144
Jeringa de 1 mL (sin volumen muerto) - Injekt-F SOLOBraun/neoLab194291661
aguja de inyección de 30 GBECTON DICKINSON304000
hisopos de celulosaLohmann & Rauscher Deutschland13356
Pinza Micro-AdsonFST - Fine Science Tools11018-12
Tijera Iris - ToughCutFST - Fine Science Tools14058-11
Olsen-Hegar PortaagujasFST - Fine Science Tools12002-12
AutoClip KitFST - Fine Science Tools12020-00
PDS Z1012H 6/0 C1 (quirúrgico sutura)Johnson & Johnson Medical GmbHZ1012H Máquina
anestesia de investigación de sobremesa con descarga de O2 y vaporizador de sevofluranoParkland Scientific V3000PS/PK
Bomba UltraMicro con controlador Micro4 EquipoUMP3-4World Precision Instrumentspara inyección ortotópica altamente controlada
Interruptor de pedal para controlador SYS-Micro4World Precision Instruments15867Equipo para inyección ortotópica altamente controlada
Micromanipulador manual de tres ejesWorld Precision InstrumentsM325Equipo para inyección ortotópica altamente controlada
Soporte magnético para micromanipuladorWorld Precision Instruments EquipoM10para inyección ortotópica altamente controlada
Placa base de acero para soporte magnético M10World Precision Instruments5479Equipo para inyección ortotópica altamente controlada
Placa caliente 062Labotect13854
Isis - Afeitadora de peloAESCULAP -
Parkland ScientificVS-2Z
NameCompanyNúmero de catálogoComentarios
>CTC aislamiento
EDTARoth8040.1
Gradiente de densidad medio – FicollStemCell - Lymphoprep7801
Alexa Fluor 488 anti-humano CD326 (EpCAM) clon de anticuerpos 9C4BioLegend324210
Alexa Fluor 488 anti-ratón CD326 (EpCAM) clon de anticuerpos G8.8BioLegend118210
Placa de Petri, ø 60 x 15 mm, 21 cm², VentGreiner bio-one628102
Microscopio de cultivo celular de fluorescenciaMicromanipulador Leica
Transferman 4rEppendorf
CellTram AirEppendorfconectada al micromanipulador
Dmz Extractor de microelectrodos universalDagan Corporationnecesario para la fabricación de microcapilares para la aspiración de una sola célula
Prisma Capilares de vidrioDagan Corporation
Bolígrafo PAPAbcamab2601
Dulbecco's Phosphate Buffered SalineLife Technologies GmbH14190169tampón de recogida
Fetal Calf Serum (FCS)BIOCHROM AGS 0115tampón de recogida
Penicilina/estreptomicina (PenStrep)Life Technologies GmbH15140122tampón de recogida
EDTARoth8040.1búfer de selección
Name>CompanyNúmero de catálogoComentarios
>Immunohistochemistry
Purified anti-human CD326 (EpCAM) clon 9C4BioLegend324201EpCAM inmunohistoquímica (cf. fig. 2C)
HRP conejo anti-ratón IgGAbcamab97046EpCAM inmunohistoquímica (cf, fig. 2C)
GmbH-Buprenorfina de de Microscopio quirúrgico binocular Braun Bomba de aspiración

Referencias

  1. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2016. CA Cancer J Clin. 66 (1), 7-30 (2016).
  2. Weitz, J., Koch, M., Debus, J., Höhler, T., Galle, P. R., Büchler, M. W. Colorectal cancer. Lancet. 365 (9454), 153-165 (2005).
  3. Schölch, S., et al. Circulating tumor cells of colorectal cancer. Cancer Cell Microenviron. 1 (5), (2014).
  4. ....

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