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Artículo de método

Modelos ortotópicos traslacionales del glioblastoma multiforme

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DOI:

10.3791/64482

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17 de febrero de 2023

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En este artículo

Resumen

Aquí, describimos un modelo de ratón ortotópico preclínico para GBM, establecido por inyección intracraneal de células derivadas de tumores modelo de ratón genéticamente modificados. Este modelo muestra las características de la enfermedad del GBM humano. Para estudios traslacionales, el tumor cerebral de ratón se rastrea mediante resonancia magnética in vivo e histopatología.

Resumen

Los modelos de ratón genéticamente modificados (GEM) para el glioblastoma multiforme humano (GBM) son fundamentales para comprender el desarrollo y la progresión de los tumores cerebrales. A diferencia de los tumores de xenoinjerto, en los GEM, los tumores surgen en el microambiente nativo en un ratón inmunocompetente. Sin embargo, el uso de GBM GEM en estudios de tratamiento preclínico es un desafío debido a las largas latencias tumorales, la heterogeneidad en la frecuencia de las neoplasias y el momento del desarrollo del tumor de grado avanzado. Los ratones inducidos a través de la inyección ortotópica intracraneal son más tratables para estudios preclínicos y conservan las características de los tumores GEM. Generamos un modelo de tumor cerebral ortotópico derivado de un modelo GEM con aberraciones Rb, Kras y p53 (TRP), que desarrolla tumores GBM que muestran focos lineales de necrosis por células neoplásicas y vascularización densa análoga al GBM humano. Las células derivadas de tumores GEM GBM se inyectan intracranealmente en ratones receptores de tipo salvaje y reproducen tumores de grado IV, evitando así el largo período de latencia tumoral en ratones GEM y permitiendo la creación de cohortes grandes y reproducibles para estudios preclínicos. Las características altamente proliferativas, invasivas y vasculares del modelo TRP GEM para GBM se recapitulan en los tumores ortotópicos, y los marcadores histopatológicos reflejan subgrupos de GBM humanos. El crecimiento del tumor se controla mediante resonancias magnéticas seriadas. Debido a la naturaleza invasiva de los tumores intracraneales en modelos inmunocompetentes, seguir cuidadosamente el procedimiento de inyección descrito aquí es esencial para prevenir el crecimiento de tumores extracraneales.

Introducción

El glioblastoma (GBM; glioma grado IV) es el tumor cerebral más común y maligno, y las terapias actuales son ineficaces, lo que resulta en una mediana de supervivencia de 15 meses1. Los modelos preclínicos confiables y precisos que representan las complejas vías de señalización involucradas en el crecimiento y la patogénesis del tumor cerebral son esenciales para acelerar el progreso en la evaluación de nuevos regímenes terapéuticos para GBM. Los modelos de ratón en los que las líneas celulares de tumores cerebrales humanos se implantan por vía subcutánea en ratones inmunocomprometidos no reflejan el entorno inmune nativo de los tumores cerebra....

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Protocolo

El protocolo del estudio descrito aquí fue aprobado por el NCI en el Comité de Cuidado y Uso de Animales de Frederick. NCI-Frederick está acreditado por AAALAC International y sigue la Política del Servicio de Salud Pública para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. El cuidado de los animales se proporcionó de acuerdo con los procedimientos descritos en la "Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio" (Consejo Nacional de Investigación, 2011; The National Academies Press, Washington D.C.).

1. Preparación de células para inyección

NOTA: Las células primarias de tumores cerebrales de....

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Resultados

Los ratones inyectados con células tumorales cerebrales deben ser monitoreados diariamente para detectar signos de crecimiento tumoral, como convulsiones, ataxia o pérdida de peso. El crecimiento del tumor cerebral también se puede controlar mediante una resonancia magnética a intervalos regulares. Las resonancias magnéticas semanales permiten visualizar el aumento de la carga tumoral dentro del cerebro y las mediciones del volumen tumoral (Figura 1C). En particular, los tumores TRP exhiben .......

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Discusión

Los modelos preclínicos son esenciales para la evaluación de nuevas dianas terapéuticas y nuevas estrategias de tratamiento en GBM. Los modelos de ratón genéticamente modificados para GBM tienen la ventaja de la aparición de tumores en el sitio autóctono, pero a menudo con una latencia larga y un crecimiento tumoral impredecible13. Los tumores modelo GEM exhiben una latencia de 4-5 meses, y la ventana de tiempo ideal para la obtención de imágenes, el reclutamiento y el tratamiento es variable entr.......

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Agradecimientos

Agradecemos al Sr. Alan E. Kulaga su excelente asistencia técnica y a la Sra. Michelle L. Gumprecht el perfeccionamiento de las técnicas quirúrgicas. Agradecemos al Dr. Philip L. Martin por el análisis de patología y a la Sra. Lilia Ileva y al Dr. Joseph Kalen del Programa de Imágenes de Animales Pequeños del Laboratorio Nacional Frederick por las exploraciones por resonancia magnética.

Este proyecto ha sido financiado en su totalidad o en parte con fondos federales del Instituto Nacional del Cáncer, Institutos Nacionales de Salud, bajo el Contrato No. HHSN261201500003I. El contenido de esta publicación no refleja necesariamente las opinion....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
5% de metilcelulosa en 1X PBS, esterilizado en autoclaveMillipore SigmaM7027
1mL Jeringa de Tuberculina, punta deslizanteBD309659
6" Aplicadores con punta de algodónPuritanS-18991
Plataforma de escenario ajustableDavid Kopf InstrumentsModelo 901
Puntas de barrera contra aerosolesFisher Scientific02-707-33
Almohadillas de preparación con alcohol estériles, grandes - 2.5 x 3 pulgadasPDIC69900
B6D2  cepa de ratón (C57Bl/6J x DBA/2J)Jackson LaboratoryJax #10006
Bone WaxEspecialidades Quirúrgicas901
Bupivacaína 0.25%Henry Schein6023287
BuprenorfinaSRZooPharmn/a
Tubo de vinilo transparente 1/8ID x 3/16ODUDPT10004001
CVS Ungüento Lubricante para los OjosCVS Pharmacy 247881
Bisturíes Desechables, hoja #10Bisturí Miltex16-63810
Máquina de anestesia de gas con conexión de oxígeno y caja de anestesiaSomni Scientificn/aEl investigador puede utilizar el equipo estándar de la instalación
Gas plataforma de anestesia para ratonesDavid Kopf InstrumentsModelo 923-B
Prisma GraphPadPrism          9          versión 9.4.1
Aguja Hamilton de 30 g, ½ ", cubo pequeño, punto pst 3Pedidode Hamilton
Jeringa de microlitros de precisión Hamilton, 1701 RN, sin aguja 10 y micro; LHamilton7653-01
Esterilizador de perlas calientes con perlasFine Science Tools18000-45
Invitrogen Countess 3 Contador de células automatizadoFisher ScientificAMQAX2000
IsoFluranoPiramal Critical Care29404
Almohadillas de preparación de alcohol isopropílicoPDIC69900
ITK_SNAP (Versión 36.X, 2011- PennImage Computing and Science Laboratory (PICSL) de la Universidad de Pensilvania, y el Scientific Computing and Imaging Institute (SCI) de la Universidad de Utah
KOPF Instrumento estereotético para animales pequeños con consola de lectura digitalDavid Kopf InstrumentsModelo 940
Masterflex Fitting, PVDF, recto, reductor de lengüeta de manguera, 1/4" de diámetro interno x 1/8" de diámetro internoMasterflexHV-30616-16
Placa calefactora para ratónDavid Kopf InstrumentsPH HP-4M
Sonda rectal para ratónDavid Kopf Instruments PHRET-3-ISO
Nalgene Super Versi-Dry Protectores de superficieThermoFisher Scientific74000-00
P20 PipetaGilsonF123600
Povidona Yodada Quirúrgica Dynarex1415
Reflex 9 mm Aplicador de Pinza para HeridaFine Science Tools12031-09
Reflex 9 mm Removedor de Pinzas para HeridasFine Science Tools12033-00
Reflex 9 mm Pinzas para HeridasFine Science Tools12032-09
Pinza Semken, curvadaFine Science Tools11009-13
Controlador de temperaturaDavid Kopf InstrumentsPH TCAT-2LV
Tripsina-EDTA (0,25%)ThermoFisher Scientific25200056
Jeringa de tuberculina con aguja de 25 g, punta deslizanteBD309626
UltraMicroPump 3 con controlador Micro2T WorldPrecision Instrumentsmodelo UMP3T
especial

Referencias

  1. Tamimi, A. F., Juweid, M. Epidemiology and Outcome of Glioblastoma. Glioblastoma. , (2017).
  2. Robertson, F. L., Marques-Torrejon, M. A., Morrison, G. M., Pollard, S. M. Experimental models and tools to tackle glioblastoma. Disease Models & Mechanisms. 12 (9), (2019).
  3. Wen, P. Y., Kesari, S.

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Reimpresiones y permisos

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