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Artículo de método

Cultivos de cortes organotípicos como modelos preclínicos del microambiente tumoral en cáncer de páncreas primario y metástasis

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DOI:

10.3791/62541

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22 de junio de 2021

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En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la preparación de cultivos organotípicos de cortes (OTSC). Esta técnica facilita el cultivo ex vivo de tejido multicelular intacto. Las OTSC se pueden utilizar inmediatamente para probar su respectiva respuesta a los fármacos en un entorno multicelular.

Resumen

Se necesitan urgentemente modelos preclínicos realistas de cáncer de páncreas primario y metástasis para probar la respuesta terapéutica ex vivo y facilitar el tratamiento personalizado del paciente. Sin embargo, la ausencia de microambiente específico del tumor en los modelos utilizados actualmente, por ejemplo, las líneas celulares derivadas del paciente y los xenoinjertos, solo permite obtener información predictiva limitada. Los cultivos de cortes organotípicos (OTSC) comprenden tejido multicelular intacto, que se puede utilizar rápidamente para las pruebas de respuesta a fármacos resueltas espacialmente.

Este protocolo describe la generación y el cultivo de cortes tumorales viables de cáncer de páncreas y su metástasis. Brevemente, el tejido se funde en agarosa de bajo punto de fusión y se almacena en tampón isotónico frío. A continuación, se generan cortes de tejido de 300 μm de grosor con un vibrátomo. Después de la preparación, las rodajas se cultivan en una interfaz aire-líquido utilizando insertos de cultivo celular y un medio de cultivo adecuado. Durante el cultivo, se pueden controlar los cambios en la diferenciación celular y la viabilidad. Además, esta técnica permite la aplicación del tratamiento a tejido tumoral humano viable ex vivo y análisis posteriores, como el perfil del transcriptoma y el proteoma.

Las OTSC brindan una oportunidad única para probar la respuesta individual al tratamiento ex vivo e identificar perfiles transcriptómicos y proteómicos individuales asociados con la respuesta respectiva de distintos cortes de un tumor. Las OTSC se pueden explorar más a fondo para identificar estrategias terapéuticas que permitan personalizar el tratamiento del cáncer de páncreas primario y la metástasis.

Introducción

Los modelos preclínicos existentes de adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) y sus respectivas metástasis son malos predictores de la respuesta al tratamiento en los pacientes, lo que supone un inconveniente importante en el desarrollo de fármacos y en la identificación de biomarcadores predictivos1. Aunque modelos como los organoides derivados de pacientes y los xenoinjertos derivados de pacientes son prometedores, su uso sigue siendo limitado2. Las principales limitaciones de estos modelos in vitro son la falta de microambiente tumoral y el xenoinjerto en especies inmunocomprometidas no humanas. Especialment....

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Protocolo

Las muestras de tejido fueron recolectadas y procesadas después de la aprobación del comité de ética local de la Universidad de Lübeck (# 16-281).

1. Recolección y manipulación de tejidos frescos

NOTA: Cada muestra de tejido humano no fijada debe manipularse con precaución para evitar el riesgo de infección por patógenos transmitidos por la sangre. Todos los pacientes deben ser examinados para dar negativo en las pruebas de VIH, VHB y VHC antes del procesamiento de los tejidos. Use una capa protectora y manipule las muestras de tejido humano con guantes.

  1. Recoja muestras de tejido PDAC frescas, no fijada....

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Resultados

En la Figura 1 se proporciona una descripción general del flujo de trabajo para cultivar OTSC a partir de tejido tumoral fresco y no congelado. Los especímenes de PDAC primarios y metástasis se recolectaron directamente después de la resección quirúrgica y se almacenaron durante la noche en hielo húmedo a 4 °C en la solución de almacenamiento de tejido. Los especímenes se procesaron y las rodajas se cultivaron como se describe en el protocolo. La morfología macroscópica de cada OTSC no cambi.......

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Discusión

Las OTSC de muestras tumorales frescas son una aproximación cercana del tumor in situ. Mantienen su morfología basal, actividad proliferativa y microambiente durante el cultivo durante un período definido y dependiente del tejido 11,12,13. Esta técnica permite la aplicación inmediata del tratamiento al tejido tumoral humano viable ex vivo y los análisis posteriores, como el perfil del transcriptoma y el proteom.......

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Divulgaciones

Los autores no revelaron posibles conflictos de intereses.

Agradecimientos

R. Braun contó con el apoyo de la Escuela de Científicos Clínicos de Lübeck (DFG #413535489) y del Programa de Financiación Junior de la Universidad de Lübeck.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
DMEM/F-12 Medio AvanzadoGibco12634028
Agarosa de bajo punto de fusiónRoth6351.28% en solución de Ringer
Diluyente de anticuerpos, reductor de fondoDakoS3022
AquaTexMerck108562
Bioetanol (99%, desnaturalizado)CHEMSolute2,21,19,010
Ácido cítrico monohidratoSigma AldrichC7129
Caspasa-3 escindida (Asp175) (5A1E) mAb de conejoTecnología de señalización9664dilución 1:400
Derby Hojas de afeitar de seguridad de doble filo DerbyTokai
Casetes de inclusiónRothH579.1
Eosina Y-solution 0,5% acuosaMerck10,98,44,100
Eukitt Medio de montaje de endurecimiento rápidoSigma-Aldrich3989
Suero fetal bovinoGibco10270106
solución de formaldehído 4,5%, tamponadoBü fa ChemikalienB211101000
Hem solución de alumbre ácida ácida según MayerRothT865
EGF humanoMilteniy Biotec130-097-794
HidrocortisonaSigma Aldrich (Merck)H0888
Peróxido de hidrógeno 30%Merck1,08,59,71,000
Insulina humanaSigma Aldrich (Merck)12643
Sustrato líquido DAB+ Sistema de cromógenoDakoK3468
MACS Solución de almacenamiento de tejidosMilteniy Biotech130-100-008
MetanolMerck10.600.092.500
Portaobjetos de microscopio Superfrost PlusThermo ScientificJ1800AMNZ
Inserto de cultivo celular milicell, 30 mm, PTFE hidrófilo, 0,4 y micro; mMillipore (Merck)PICM0RG50
Ratón monoclonal antihumano  Citoqueratina 7 (Clon OV-TL 12/30)DakoM7018dilución 1:200
Ratón monoclonal antihumano Ki67 Clon MIB-1DakoM7240Dilución 1:200
Ratón monoclonal Anti-vimentina (Clon V9)DakoM0725dilución 1:200
Control negativo Ratón IgG2aDakoX0943dilución 1:200
Control negativo Ratón IgG1DakoX093101-2Parafina de dilución 1:200
(temperatura de fusión 56 °C - 58 °C)Merck10,73,37,100
Penicilina-Estreptomicina (10.000 U/ml)Gibco15140122
PBS pH 7,4 (1x) Grado de citometría de flujoGibcoA12860301
Sal sódica de Resazurina; 10 mg/ml en PBSSigma AldrichR7017dilución 1:250
Solución de RingerFresenius Kabi2610813
RPMI-1640 MedioSigma Aldrich (Merck)R8758
Placa de prueba de cultivo de tejidos 6TPP92006
Triton X-100Sigma Aldrich9002-93-1
VECTASTAIN Elite ABC-Peroxidasa KitVector LaboratoriesPK-6200
Xileno (extra puro)J.T.Baker8,11,85,000
Equipo
Lector de microplacas ClarioStarBMG Labtech
Centro de incrustación de parafina E61110Leica
Microtomo rotativo Microm HM355S Sistema de transferencia deThermo Scientific
Microm STSThermo Scientific
VT 1200S VibratomLeica
celular secciones

Referencias

  1. Nevala-Plagemann, C., Hidalgo, M., Garrido-Laguna, I. From state-of-the-art treatments to novel therapies for advanced-stage pancreatic cancer. Nature Reviews. Clinical Oncology. 17 (2), 108-123 (2020).
  2. Tiriac, H., et al.

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