Un modelo de corte de cerebro ex vivo para estudiar y atacar el crecimiento del tumor metastásico cerebral con cáncer de mama

Lorela Ciraku; Rebecca A. Moeller; Emily M. Esquea; Wiktoria A. Gocal; Edward J. Hartsough; Nicole L. Simone; Joshua G. Jackson; Mauricio J. Reginato

doi:10.3791/62617

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Artículo de método

Un modelo de corte de cerebro ex vivo para estudiar y atacar el crecimiento del tumor metastásico cerebral con cáncer de mama

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DOI:

10.3791/62617

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22 de septiembre de 2021

Lorela Ciraku¹ , Rebecca A. Moeller¹ , Emily M. Esquea¹ , Wiktoria A. Gocal¹ , Edward J. Hartsough²^,⁴ , Nicole L. Simone³^,⁴ , Joshua G. Jackson² , Mauricio J. Reginato¹^,⁴

¹Department of Biochemistry and Molecular Biology, Drexel University College of Medicine, ²Department of Pharmacology and Physiology, Drexel University College of Medicine, ³Department of Radiation Oncology, Thomas Jefferson University, ⁴Sidney Kimmel Cancer Center, Thomas Jefferson University

En este artículo

Resumen

Presentamos un protocolo para medir la respuesta a la droga y la radiación en tiempo real de las células metastásicas cerebrales del cáncer de mama en un modelo organotípico de corte cerebral. Los métodos proporcionan un ensayo cuantitativo para investigar los efectos terapéuticos de varios tratamientos en las metástasis cerebrales del cáncer de mama de manera ex vivo dentro de la interfaz del microambiente cerebral.

Resumen

La metástasis cerebral es una consecuencia grave del cáncer de mama para las mujeres, ya que estos tumores son difíciles de tratar y se asocian con malos resultados clínicos. Los modelos preclínicos de ratón de crecimiento metastásico cerebral (BCBM) del cáncer de mama son útiles pero son costosos, y es difícil rastrear las células vivas y la invasión de células tumorales dentro del parénquima cerebral. Aquí se presenta un protocolo para cultivos de cortes cerebrales ex vivo de ratones xenoinjertados que contienen sublíneas clonales de búsqueda de cerebro de cáncer de mama inyectado intraranalmente. Las células marcadas con la luciferasa MDA-MB-231BR se inyectaron intracranealmente en los cerebros de ratones hembra Nu/Nu, y después de la formación del tumor, los cerebros se aislaron, cortaron y cultivaron ex vivo. Las rebanadas tumorales fueron fotografiadas para identificar células tumorales que expresan luciferasa y monitorear su proliferación e invasión en el parénquima cerebral durante un máximo de 10 días. Además, el protocolo describe el uso de la microscopía de lapso de tiempo para obtener imágenes del crecimiento y el comportamiento invasivo de las células tumorales después del tratamiento con radiación ionizante o quimioterapia. La respuesta de las células tumorales a los tratamientos se puede visualizar mediante microscopía de imágenes en vivo, midiendo la intensidad de la bioluminiscencia y realizando histología en la rebanada cerebral que contiene células BCBM. Por lo tanto, este modelo de corte ex vivo puede ser una plataforma útil para la prueba rápida de nuevos agentes terapéuticos solos o en combinación con radiación para identificar medicamentos personalizados para atacar el crecimiento metastásico cerebral de cáncer de mama de un paciente individual dentro del microambiente cerebral.

Introducción

Las metástasis cerebrales del cáncer de mama (BCBM) se desarrollan cuando las células se diseminan del tumor primario de mama al cerebro. El cáncer de mama es la segunda causa más frecuente de metástasis cerebral después del cáncer de pulmón, con metástasis que ocurren en el 10-16% de las pacientes¹. Desafortunadamente, las metástasis cerebrales siguen siendo incurables, ya que >80% de los pacientes mueren dentro de un año después de su diagnóstico de metástasis cerebral, y su calidad de vida se ve afectada debido a disfunciones neurológicas². Existe una necesidad urgente de identificar opciones de tratamiento más efecti....