El establecimiento exitoso de un modelo de xenoinjerto derivado de líneas celulares (CDX) de neurofibromas ortotópicos en ratones NSG representa un avance significativo en la investigación de NF1, abordando las limitaciones clave de los modelos existentes. El protocolo confirma que las células de Schwann asociadas a NF1 inmortalizadas en humanos (ipNF04.4)14,15,16 se pueden injertar de manera eficiente en el nervio ciático de ratones inmunodeficientes, lo que lleva al desarrollo tumoral reproducible dentro de un microambiente fisiológicamente relevante. Los xenoinjertos ortotópicos de líneas celulares de Schwann se mencionaron en los estudios originales que establecieron líneas celulares de Schwann humanas14,15, y aquí se proporciona un protocolo detallado.
La clave del éxito de este protocolo fue la meticulosa preparación y monitorización tanto de los componentes celulares como de los animales huéspedes. Durante el procedimiento, la anestesia se manejó cuidadosamente, asegurando que los ratones se mantuvieran en un estado adecuado de anestesia sin estrés significativo. Para minimizar cualquier daño potencial, el nervio ciático no se estiró con pinzas o fórceps, y se tuvo mucho cuidado para evitar el estrés mecánico en los tejidos. El uso de BLI basado en luciferasa permitió un monitoreo longitudinal no invasivo del crecimiento tumoral, proporcionando datos cuantitativos y reproducibles. Esta estrategia de imagen no solo confirmó la viabilidad del injerto, sino que también permitió la identificación de desviaciones tempranas en la dinámica tumoral. La ausencia de pérdida de peso significativa (Figura complementaria 1), disfunción motora u otros signos de angustia en los ratones destaca la compatibilidad de este protocolo con los principios éticos del bienestar animal y las 3R (Reemplazo, Reducción, Refinamiento).
En comparación con los GEMM, que se basan en la inactivación condicional de Nf1 6,7,9, este enfoque ofrece varias ventajas distintas. Los GEMM requieren modificaciones genéticas específicas, pero es posible que no repliquen completamente las complejas interacciones tumor-estroma observadas en los neurofibromas humanos 1,17. Este modelo permite el estudio directo de las células de Schwann humanas en su nicho nervioso nativo, preservando los factores extrínsecos celulares4. A diferencia de los GEMM, donde los tumores se desarrollan de manera impredecible con el tiempo, el modelo de xenoinjerto permite un control espaciotemporal preciso sobre la formación de tumores. Este modelo proporciona una plataforma rápida y reproducible para probar terapias candidatas, con BLI que permite el monitoreo en tiempo real de la progresión del tumor y la respuesta al tratamiento.
Además, estos hallazgos se alinean con estudios previos sobre MPNST, donde se ha demostrado que el xenoinjerto ortotópico mejora la fidelidad de los modelos tumorales5. Sin embargo, los neurofibromas benignos plantean desafíos únicos, ya que su crecimiento depende en gran medida de interacciones nerviosas específicas, que los métodos convencionales de injerto subcutáneo no recapitulan6. Los resultados confirman que la inyección intraneural proporciona un entorno óptimo para el desarrollo sostenido del neurofibroma.
Por lo tanto, este modelo in vivo puede considerarse una alternativa complementaria relevante a los GEMM, para pruebas terapéuticas preclínicas. Sin embargo, existen limitaciones en el modelo. Las células de Schwann humanas derivadas de neurofibromas han sido inmortalizadas y exhiben un fenotipo tumoral que podría considerarse más agresivo que el de un neurofibroma plexiforme, con proliferación celular densa (Figura 2). No se ha observado evidencia de diseminación a distancia en animales y no se ha demostrado una transformación maligna completa. Se necesitan más estudios para mostrar si el fenotipo celular podría corresponder al fenotipo "intermedio" que recuerda al neurofibroma atípico, como las neoplasias neurofibromatosas atípicas con potencial biológico desconocido (ANNUBP)18. Otra limitación crítica del modelo radica en su dependencia de ratones inmunodeficientes. La ausencia de un sistema inmunológico adaptativo en ratones NSG limita el estudio de las interacciones inmuno-tumoral, que se reconocen cada vez más como contribuyentes clave a la biología del neurofibroma 7,19,20,21. Los refinamientos futuros podrían incorporar modelos de ratón humanizados o estrategias alternativas para capturar mejor los aspectos inmunológicos de la enfermedad. Además, la dependencia de la expresión de luciferasa para el monitoreo de tumores, aunque es altamente efectiva, puede limitar la aplicabilidad de este protocolo a configuraciones experimentales que carecen de acceso a equipos BLI. Si bien BLI es un método sensible y no invasivo, no proporciona información directa sobre los cambios histopatológicos. Los análisis complementarios, como la resonancia magnética o la histología avanzada, podrían mejorar aún más la caracterización de la progresión del neurofibroma.
Varios pasos del procedimiento pueden requerir optimización para garantizar un injerto tumoral exitoso. La falla de la inyección puede ser el resultado de una posición incorrecta de la aguja o una fuga excesiva de la suspensión celular. Para mitigar esto, la aguja debe insertarse cuidadosamente paralela al nervio ciático y retirarse lentamente después de la inyección. La variabilidad en las señales de bioluminiscencia puede surgir de una dosificación inconsistente de luciferina o una desalineación durante la obtención de imágenes. Se recomienda estandarizar el momento de la inyección posterior a la luciferina (10 min) y mantener configuraciones de imagen idénticas en todos los animales. Si la variabilidad en el crecimiento tumoral sigue siendo alta, confirme la viabilidad celular antes de la inyección y minimice el estrés animal durante el manejo.
En conclusión, este estudio establece un modelo de xenoinjerto de neurofibroma ortotópico novedoso y reproducible, que ofrece una plataforma preclínica eficaz para estudiar tumores benignos asociados a NF1. Al aprovechar las células humanas de Schwann en su microambiente nervioso natural, este modelo imita de cerca la biología del neurofibroma humano al tiempo que permite el monitoreo de tumores en tiempo real e intervenciones terapéuticas controladas. Este modelo representa un paso esencial entre los GEMM y los modelos derivados de pacientes (PDX), allanando el camino para enfoques clínicamente más relevantes para la investigación y el tratamiento del neurofibroma.
Los refinamientos futuros deberían tener como objetivo integrar componentes inmunes, como modelos de ratón humanizados, para estudiar el papel del microambiente tumoral6. La expansión de las modalidades de imagen, incluidas las resonancias magnéticas o las tomografías por emisión de positrones, podría complementar el BLI con conocimientos estructurales y metabólicos22. La ampliación de los plazos experimentales será esencial para investigar el desarrollo de neurofibromas a largo plazo y los posibles riesgos de transformación maligna. Al cerrar la brecha entre los modelos GEMM y PDX, esta plataforma mejora la investigación traslacional en NF1, ofreciendo nuevas oportunidades para la innovación terapéutica en tumores benignos de la vaina del nervio periférico.