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Article de méthode

TEP et IRM guidé l’Irradiation d’un modèle de Rat de glioblastome en utilisant un Micro-irradiateur

9.4K vues

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DOI :

10.3791/56601

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28 décembre 2017

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Dans cet article

Résumé

Petite animale irradiation a été habituellement faite dans le passé, sans la possibilité de cibler un volume des tumeurs bien délimitées. Le but était d’imiter le traitement du glioblastome humain chez les rats. En utilisant une plate-forme petit animal de l’irradiation, nous avons effectué irradiation conformationnelle 3D guidée par MRI avec base de PET sous volume stimuler dans un cadre préclinique.

Résumé

Pendant des décennies, recherche de petits animaux rayonnement principalement s’est déroulée à l’aide de configurations expérimentales assez brutes, appliquant des techniques simples de faisceau unique sans la capacité de cibler un volume tumoral spécifique ou bien défini. La livraison de rayonnement a été réalisée à l’aide de sources de rayonnement fixe ou accélérateurs linéaires produisant des rayons x megavoltage (MV). Ces dispositifs sont incapables d’atteindre submillimétrique précision requise pour petits animaux. En outre, les fortes doses livré à saine évaluation environnante de la réaction du panier de tissu. Pour augmenter la traduction entre petites études sur les animaux et les humains, notre but était d’imiter le traitement du glioblastome humain dans un modèle de rat. Pour activer une irradiation plus précise dans un cadre préclinique, récemment, des plates-formes de recherche guidée par l’image de rayonnement animaux petite précision ont été développés. Similaire aux systèmes humains de planification, planification sur ces micro-irradiateurs le traitement repose sur la tomodensitométrie (TDM). Cependant, faible contraste des tissus mous sur CT le rend très difficile de localiser les cibles dans certains tissus, comme le cerveau. Par conséquent, incorporant l’imagerie par résonance magnétique (IRM), qui a un excellent contraste des tissus mous par rapport aux CT, permettrait une délimitation plus précise de la cible pour l’irradiation. Dans les dernières techniques d’imagerie biologique aussi dix ans, comme la tomographie par émission de positrons (PET) acquise intérêt pour l’orientation de rayonnement thérapie traitement. PET permet de visualiser par exemple, la consommation de glucose, acides aminés transport ou hypoxie, présent dans la tumeur. Ciblant les parties très prolifératives ou résistant à la radio de la tumeur avec une dose plus élevée pourrait donner un avantage de survie. Cette hypothèse conduit à l’introduction du volume des tumeurs biologique (BTV), outre le volume cible brut conventionnel (GTV), volume cible clinique (CTV) et volume (PTV) de la cible prévue.

Le laboratoire d’imagerie préclinique de l’Université de Gand, un micro-irradiateur, un petit animal animal de compagnie et un petit animal de 7 T MRI sont disponibles. L’objectif était d’incorporer l’irradiation guidée par MRI et PET-guidé sous volume augmentant dans un modèle de rat de glioblastome.

Introduction

Gliome est la plus courante et la plus agressive des tumeurs malignes du cerveau chez l’adulte avec une survie médiane de 1 an malgré les modalités actuelles de traitement. La norme de diligence comprend maximale résection chirurgicale suivie de combiné radiothérapie externe (RT) et témozolomide (TMZ), suivie d’entretien TMZ1,2,3. Depuis l’introduction du TMZ maintenant plus de 15 ans, aucune améliorations significatives n’ont été apportées dans le traitement de ces tumeurs. Par conséquent, la mise en œuvre de nouvelles stratégies thérapeutiques est urgent mais doit être tout....

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Protocole

L’étude a été approuvée par le Comité d’éthique pour l’expérimentation animale (DPE 09/23 et DCE 12/28). Tous les détails commerciaux se trouvent dans la Table des matières.

1. F98 GB Rat modèle cellulaire

  1. Les cellules F98 GB, a obtenu de l’ATCC, en monocouches utilisant de Dulbecco milieu Eagle modifié, sérum de veau 10 %, 1 % la pénicilline, streptomycine 1 %, 1 % L-glutamine et 0,1 % amphotéricine b, de la culture et le placer dans un incubateur à CO2 (5 % de CO2 et 37 ° C).
  2. Ensemencer les cellules de gliome dans le cerveau des rats Fischer F344 femelles (poids de 170 g).
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Résultats

Pour imiter la méthodologie de traitement humain pour l’irradiation des glioblastomes dans un modèle préclinique, inclusion de radiothérapie guidée par MRI a été nécessaire. À l’aide de la PCTPS et l’interface micro-irradiateur, nous étions en mesure d’irradier F98 glioblastome chez les rats avec plusieurs arcs non coplanaires conformes ciblant la région contraste accentué le MRI pondérées en T1,17. Les transformations du corps rigide en combinaison avec un lit de .......

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Discussion

Pour parvenir à une irradiation exacte de la cible glioblastome de tumeur dans le cerveau de rat, bord conseils de CT de l’irradiateur-micro n’était pas suffisante. Les tumeurs cérébrales sont à peine visibles à cause du contraste des tissus mous insuffisante, même si l’amélioration du contraste serait utilisée. Par conséquent, MRI doit être inclus pour permettre l’irradiation plus précise. À l’aide d’une acquisition de Monsieur séquentielle sur un système de T 7 et une acquisition de CT sur la micro-irradiateur, que nou.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêt à divulguer

Remerciements

Les auteurs aimeraient remercier Stichting Luka Hemelaere et Soroptimist International pour soutenir ce travail.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
GB Modèle RAT
F98 Lignée cellulaire de glioblastomeATCCCRL-2397
Fischer F344/Ico crl RatsCharles RiverN/Ahttp://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/fischer-344-rat
Système de micropompeWorld Precision InstrumentsUMP3Micro 4 : https://www.wpiinc.com/products/top-products/make-selection-ump3-ultramicropump/#tabs-1
Cadre stéréotaxiqueKopf902Modèle 902 Dual Small Animal Cadre stéréotaxique
foret diamantVellemanVTHD02https://www.velleman.eu/products/view/?id=370450
Cire d’osAesculap1029754https://www.aesculapusa.com/products/wound-closure/hemostatic-bone-wax
Seringue à insuline MicrofineBeckton-Dickinson3209241 mL, 29G
InfraPhil Lampe IRPhilipsHP3616/01
EthilonEthicon662G/662HFS-2, 4-0, 3/8, 19 mm
NomEntreprise Numéro de catalogue Comments
>Culture cellulaire
DMEMInvitrogen14040-091
Pénicilline-streptomycineInvitrogen15140-148
L-glutamineInvitrogen25030-032
FungizoneInvitrogen15290-018
Trypsine-EDTAInvitrogen25300-062
PBSInvitrogen14040-224
FalconsThermo Scientific178883175 cm2 Nunclon surface, jetables pour la culture cellulaire avec bouchons filtrants
Milieu de congélationSigma-aldrichC6164Milieu de congélation cellulaire-DMSO, stérile-filtrant, adapté pour la culture cellulaire, endotoxine testée
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Irradiation animale
Micro-irradiatorX-strahlSARRP
pour l’irradiationX-strahlSystème de planification préclinique des traitements (PCTPS) MuriPlan, version 2.0.5.
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Small animal PET
microPET possibilité 1MolecubesB-Cubehttp://www.molecubes.com/b-cube/
possibilité de système microPET 2TriFoil Imagerie, Northridge CAFLEX Triumph IIhttp://www.trifoilimaging.com
Traceurs TEPfabriqués en18F-FDG, 18F-FET, 18F-FAZA, 18F-Choline
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
>IRM pour petits animaux
système microIRMBruker BiospinPharmascan 70/16https://www.bruker.com/products/mr/preclinical-mri/pharmascan/overview.html
Agent de contraste DotaremAgent de contraste IRM Guerbet, Dotarem 0,5 mmol/ml
P-H02LE-070
Unité de chauffage à base d’eauBruker BiospinMT0125
Aiguille 30 G pour injection IVBeckton-Dickinson30512830 G
PE 10 tube (60 cm/injection)Instech laboratories, IncBTPE-10BTPE-10, tube en polyéthylène 0,011 x 0,024 po (0,28 x 60 mm), non stérile, bobine de 30 m (98 pi), Instech laboratories, Inc Plymouth meeting PA USA- (800) 443-4227- http://www.instechlabs.com
microcapillaires héparinisés non héparinésGMBH7493 21ces capillaires sont remplis d’eau pour créer des marqueurs visibles à l’IRM et à la tomodensitométrie<
strong>NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
>Consumables
isoflurane : IsofloZoetisB506Anesthésie
kétamine : KetamidorEcupharAnesthésie
xylazine : SedaxylCodifar NVCathéter d’anesthésie
TerumoVersatus-W26G
TemozolomideSigma-aldrichT2577-100MGchimiothérapie
DMSOSigma-aldrich276855-100ML
Seringue à insuline MicrofineBeckton-Dickinson3209241 mL, 29G
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Image analysis
LogicielPMOD PMOD technologies LLCPFUS (outil de fusion)logiciel de quantification d’images biomédicales (BIQS), version 3.405,
https://www.pmod.com/web/?portfolio=22-image-processing-pfusNomEntrepriseNuméro de catalogueComments
>Anesthesia-equipment
Unité d’anesthésieASA LTDASA 0039ASA LTD, 5 valley road, Keighley, BD21 4LZ
Générateur d’oxygèneTechniques vétérinaires Int.7F-3BDO-Medipass, Ijmuiden
cellulaire Logiciel interne bobine transmettrice corps entier de rat Rapid Biomedical V-HLS-070 bobine de surface cérébrale de rat Rapid Biomedical

Références

  1. Stupp, R., et al. Promising survival for patients with newly diagnosed glioblastoma multiforme treated with concomitant radiation plus temozolomide followed by adjuvant temozolomide. J Clin Oncol. 20 (5), 1375-1382 (2002).
  2. Dhermain, F.

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Réimpressions et autorisations

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