Nous introduisons un protocole pour mesurer en temps réel la réponse médicamenteuse et radiologique des cellules métastatiques du cerveau du cancer du sein dans un modèle organotypique de tranches cérébrales. Les méthodes fournissent un test quantitatif pour étudier les effets thérapeutiques de divers traitements sur les métastases cérébrales du cancer du sein de manière ex vivo dans l’interface du microenvironnement cérébral.
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Article de méthode
Un modèle de tranche cérébrale ex vivo pour étudier et cibler la croissance tumorale métastatique du cancer du sein
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les métastases cérébrales sont une conséquence grave du cancer du sein chez les femmes, car ces tumeurs sont difficiles à traiter et sont associées à de mauvais résultats cliniques. Les modèles murins précliniques de croissance métastatique du cerveau du cancer du sein (BCBM) sont utiles mais coûteux, et il est difficile de suivre les cellules vivantes et l’invasion des cellules tumorales dans le parenchyme cérébral. Présenté ici est un protocole pour les cultures de tranches de cerveau ex vivo de souris xénogreffées contenant des sous-lignées clonales de cancer du sein injectées par voie intracrânienne. Les cellules marquées par la luciférase MDA-MB-231BR ont été injectées par voie intracrânienne dans le cerveau de souris femelles Nu / Nu, et après la formation de tumeurs, les cerveaux ont été isolés, tranchés et cultivés ex vivo. Les tranches tumorales ont été imagées pour identifier les cellules tumorales exprimant la luciférase et surveiller leur prolifération et leur invasion dans le parenchyme cérébral pendant 10 jours. En outre, le protocole décrit l’utilisation de la microscopie time-lapse pour imager la croissance et le comportement invasif des cellules tumorales après un traitement par rayonnement ionisant ou chimiothérapie. La réponse des cellules tumorales aux traitements peut être visualisée par microscopie d’imagerie en direct, en mesurant l’intensité de la bioluminescence et en effectuant une histologie sur la tranche de cerveau contenant des cellules BCBM. Ainsi, ce modèle de tranche ex vivo peut être une plate-forme utile pour tester rapidement de nouveaux agents thérapeutiques seuls ou en combinaison avec des radiations afin d’identifier des médicaments personnalisés pour cibler la croissance métastatique du cerveau du cancer du sein d’une patiente individuelle dans le microenvironnement cérébral.
Introduction
Les métastases cérébrales du cancer du sein (BCBM) se développent lorsque les cellules se propagent de la tumeur mammaire primaire au cerveau. Le cancer du sein est la deuxième cause la plus fréquente de métastases cérébrales après le cancer du poumon, avec des métastases survenant chez 10 à 16% des patientes1. Malheureusement, les métastases cérébrales restent incurables car >80% des patients meurent dans l’année suivant leur diagnostic de métastases cérébrales et leur qualité de vie est altérée en raison de dysfonctionnements neurologiques2. Il est urgent d’identifier des options de traitement plus efficaces. Les modèl....
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Protocole
Ce protocole a été approuvé et suit les directives de soins aux animaux par le Drexel University College of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Des souris femelles athymiques Nu/Nu (âgées de 6 à 8 semaines) ont été utilisées dans cette étude.
1. Injection intracrânienne de cellules tumorales
- Stériliser tout l’équipement (pince à épiler, ciseaux, ciseaux de suture, perceuse à main) sous un cycle sec d’un autoclave jusqu’à 45 min dans des sachets de stérilisation, y compris un indicateur de stérilisation. Si vous effectuez des chirurgies sur plusieurs animaux, stérilisez les outils entre les animaux à l’aid....
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Résultats
Les cellules MDA-MB-231BR-GFP-Luciférase ont été injectées par voie intracrânienne dans l’hémisphère droit de souris Nu/Nu âgées de 4 à 6 semaines, comme expliqué ci-dessus (Figure 1A) et ont été autorisées à se développer pendant 12 à 14 jours, période pendant laquelle la croissance tumorale a été surveillée par imagerie par bioluminescence (Figure 1B). Nous avons injecté 100 000 cellules cancéreuses par voie intracrânienne, comme l’ont rapporté d’autres groupe.......
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Discussion
Cette étude établit une nouvelle méthode de culture cérébrale ex vivo pour les tumeurs cérébrales explantées de xénogreffes. Nous montrons que les cellules BCBM MDA-MB-231BR injectées par voie intracrânienne dans le cerveau de souris peuvent survivre et se développer dans des tranches de cerveau ex vivo . L’étude a également testé des cellules de glioblastome U87MG (GBM) injectées par voie intracrânienne et a également constaté que ces cellules cancéreuses survivent et se développent dans des tranches d.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont aucun conflit financier à déclarer.
Remerciements
Nous tenons à remercier Julia Farnan, Kayla Green et Tiziana DeAngelis pour leur assistance technique. Ce travail a été soutenu en partie par le Pennsylvania Commonwealth Universal Research Enhancement Grant Program (MJR, JGJ), UO1CA244303 (MJR), R01CA227479 (NLS), R00CA207855 (EJH) et W.W. Smith Charitable Trusts (EjH).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Seringue de 1 ml, embout coulissant | BD | 309659 | |
| 30 Aiguilles G1/2 | BD | 305106 | |
| plaques à 6 puits | Genessee | 25-105 | |
| Microscope automatisé et logiciel LUMAVIEW | Etaluma | LS720 | |
| B27 (GEM21) | Gemini Bio-Products | 400-160 | |
| Bécher 50 mL | Fisher | 10-210-685 | |
| Pinceau zibeline émoussé, Taille #5/0 | Microscopie électronique Sciences | 66100-50 | |
| Cire d’os | ModoMed | DYNJBW25 | |
| Seringue d’injection cérébrale | Hamilton Company | 80430 | |
| CaCl2 | Fisher Scientific | BP510-250 | |
| Caspase clivée 3 | Signalisation cellulaire d’anticorps | 14220S | |
| DAPI | Invitrogen | P36935 | |
| D-Luciferin Potassium Salt | Perkin Elmer | 122799 | |
| Lame de rasoir à double tranchant | VWR | 55411-060(95-0043) | |
| Papier filtre , cercles quantitatifs, 4,25 cm | Fisher | 09-805a (1001-042) | |
| Pinceau zibeline fine #2/0 | Microscopie électronique Sciences | 66100-20 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Anticorps Gamma-H2AX | Millipore | 05-636 | |
| Anticorps GFAP | Thermo Fisher | 13-0300 | |
| Anticorps GFP | Santa Cruz | SC-9996 | |
| Glucose | Sigma Aldrich | G8270 | |
| Glutamine (200 mM) | Corning cellgrow | 25-005-CL | |
| H& E et KI-67 | Jefferson Core Facility Pathology Staining | ||
| Hand Drill Set avec micro Mini Twist Drill Bits | Amazon | YCQ2851920086082DJ | |
| HEPES, acide libre | Fisher Scientific | BP299-1 | |
| Juste pour souris Cadre stéréotaxique | Harvard Apparatus (Holliston, MA, USA). | 72-6049, 72-6044 | |
| KCl | Fisher Scientific | S271-10 | |
| Grands ciseaux chirurgicaux | Outils de science fine | 14001-18 | |
| Cellules MDA-MB-231BR | Aimablement fourni par Dr. Patricia Steeg | Réf 14 | |
| MgCl2· ; 6H2O | Fisher Scientific | M33-500 | |
| Appareil d’imagerie des souris | Perkin Elmer | IVIS 200 système | |
| Logiciel d’imagerie des souris | Caliper Life Sciences (Waltham, MA, États-Unis). | d’image vivante | |
| Lecteur de microplaques | Tecan | ||
| Spark Solution de montage | Invitrogen | P36935 | |
| Réactif MTS | Promega CellTiter 96 Solution aqueuse unique | (Cat :G3582) | |
| N2 supplément | Life Technologies | 17502-048 | |
| Neurobasal medium | Life Technologies | 21103049 | |
| Souris athymiques Nu/Nu | Charles Rivers Labs (Wilmington, MA, USA) | ||
| Paraformaldéhyde | Affymetrix | 19943 | |
| Pen/Strep | Life Technologies | 145140-122 | |
| Suture en polypropylène | Medex supply | ETH-8556H | |
| Povidone iode Swab sticks | DME Supply USA | Cat : 689286X | |
| Lame de scalpel #11 (paquet de 100) | Fine Science Tools | 10011-00 | |
| Manche de scalpel #3 | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Sodium Pyruvate | Sigma Aldrich | S8636 | |
| Spatule/sonde | Fine Science Tools | 10090-13 | |
| SS Lames de rasoir non revêtues à double tranchant (American safety razor co (95-0043)) | VWR | 55411-060 | |
| Sucrose | Amresco | 57-50-1 | |
| Scalpel chirurgical | Exelint International | D29702 | |
| Hachoir à tissus | Brinkman | (type McIlwain) | |
| Inserts de culture tissulaire | Millipore | PICMORG50 ou PICM03050 | |
| appareil à rayons X | Précision 250 kVp |
Références
- Watase, C., et al. Breast cancer brain metastasis-overview of disease state, treatment options and future perspectives. Cancers. 13 (5), Basel. (2021).
- Niikura, N., et al.
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Réimpressions et autorisations
