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Article de méthode

Mise en place de xénogreffes de poisson zèbre provenant de patients atteints d’un cancer du pancréas pour des tests de chimiosensibilité

2.2K vues

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DOI :

10.3791/63744

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12 mai 2023

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Dans cet article

Résumé

Les modèles précliniques visent à faire progresser les connaissances sur la biologie du cancer et à prédire l’efficacité des traitements. Cet article décrit la génération de xénogreffes dérivées de patients (zPDX) à base de poisson zèbre avec des fragments de tissu tumoral. Les zPDX ont été traités par chimiothérapie, dont l’effet thérapeutique a été évalué en termes d’apoptose cellulaire du tissu transplanté.

Résumé

Le cancer est l’une des principales causes de décès dans le monde et l’incidence de nombreux types de cancer continue d’augmenter. Beaucoup de progrès ont été réalisés en termes de dépistage, de prévention et de traitement; Cependant, les modèles précliniques qui prédisent le profil de chimiosensibilité des patients atteints de cancer font encore défaut. Pour combler cette lacune, un modèle de xénogreffe in vivo dérivé de patients a été développé et validé. Le modèle était basé sur des embryons de poisson zèbre (Danio rerio) 2 jours après la fécondation, qui ont été utilisés comme receveurs de fragments de xénogreffe de tissu tumoral prélevés sur l’échantillon chirurgical d’un patient.

Il convient également de noter que les échantillons bioptiques n’ont pas été digérés ou désagrégés, afin de maintenir le microenvironnement tumoral, ce qui est crucial en termes d’analyse du comportement tumoral et de la réponse au traitement. Le protocole détaille une méthode pour établir des xénogreffes dérivées de patients (zPDX) à base de poisson zèbre à partir de la résection chirurgicale primaire de tumeur solide. Après criblage par un anatomopathologiste, le spécimen est disséqué à l’aide d’une lame de scalpel. Les tissus nécrotiques, les vaisseaux ou les tissus adipeux sont enlevés, puis coupés en morceaux de 0,3 mm x 0,3 mm x 0,3 mm.

Les morceaux sont ensuite marqués par fluorescence et xénotransplantés dans l’espace périvitellin des embryons de poisson zèbre. Un grand nombre d’embryons peuvent être traités à faible coût, ce qui permet des analyses in vivo à haut débit de la chimiosensibilité des zPDX à plusieurs médicaments anticancéreux. Des images confocales sont systématiquement acquises pour détecter et quantifier les niveaux apoptotiques induits par le traitement de chimiothérapie par rapport au groupe témoin. La procédure de xénogreffe présente un avantage de temps significatif, car elle peut être achevée en une seule journée, offrant une fenêtre de temps raisonnable pour effectuer un dépistage thérapeutique pour les essais cocliniques.

Introduction

L’un des problèmes de la recherche clinique sur le cancer est que le cancer n’est pas une maladie unique, mais une variété de maladies différentes qui peuvent évoluer au fil du temps, nécessitant des traitements spécifiques en fonction des caractéristiques de la tumeur elle-même et du patient1. Par conséquent, le défi consiste à s’orienter vers une recherche sur le cancer axée sur le patient, afin d’identifier de nouvelles stratégies personnalisées pour la prédiction précoce des résultats du traitement du cancer2. Ceci est particulièrement pertinent pour l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), car il est considér....

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Protocole

Le ministère italien de la Santé publique a approuvé toutes les expérimentations animales décrites, conformément à la directive 2010/63/UE sur l’utilisation et les soins des animaux. Le comité d’éthique local a approuvé l’étude, sous le numéro d’enregistrement 70213. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les sujets concernés. Avant de commencer, toutes les solutions et l’équipement doivent être préparés (section 1) et les poissons doivent être croisés (section 2).

1. Préparation des solutions et des équipements

REMARQUE : Voir le Tableau 1 pour les solutions et les supports ....

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Résultats

Ce protocole décrit l’approche expérimentale pour établir des zPDX à partir d’adénocarcinome pancréatique humain primaire. Un échantillon de tumeur a été recueilli, haché et coloré à l’aide d’un colorant fluorescent, comme décrit dans la section 4 du protocole. Les zPDX ont ensuite été établis avec succès par implantation d’un morceau de tumeur dans l’espace périvitelline de 2 embryons de poisson-zèbre dpf, comme décrit dans la section 5 du protocole. Comme décrit dans la section 6 du protocole, les zPDX ont été examinés.......

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Discussion

Les modèles in vivo dans la recherche sur le cancer fournissent des outils inestimables pour comprendre la biologie du cancer et prédire la réponse au traitement du cancer. Actuellement, différents modèles in vivo sont disponibles, par exemple, des animaux génétiquement modifiés (souris transgéniques et knockout) ou des xénogreffes dérivées de patients à partir de cellules primaires humaines. Malgré de nombreuses caractéristiques optimales, chacune a des limites différentes. En particulier, les modèles .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

Remerciements

Ce travail a été financé par la Fondazione Pisa (projet 114/16). Les auteurs tiennent à remercier Raffaele Gaeta de l’unité d’histopathologie de l’Azienda Ospedaliera Pisana pour la sélection des échantillons de patients et le soutien en pathologie. Nous remercions également Alessia Galante pour le soutien technique dans les expériences. Cet article est basé sur les travaux de COST Action TRANSPAN, CA21116, soutenus par COST (Coopération européenne en science et technologie).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
5-fluorouracileTeva Pharma AGSMP 1532755
48 plaque multipuitsSarstedt83 3923
96 plaque multipuitsSarstedt82.1581.001
acétoneMerck179124
poudre d’agarose  ;MerckA9539
AmphotéricineThermo Fisher Scientific15290018
Anticorps anti-noyaux, clone 235-1MerckMAB1281  ;Dilution de 1:200
Filet d’aquarium QN6Penn-plax0-30172-23006-6
BSAMerckA9418
CellTraceThermo Fisher ScientificC34567
CellTracker CM-DiI  ;Thermo Fisher ScientificC7001
CellTracker Rouge Profond  ;Thermo Fisher ScientificC34565
Caspase-3 clivée (Asp175) (5A1E) Technologiede signalisation cellulaire9661Sdilution 1:250
Diméthylsulfoxyde (DMSO)  ;Réactifs PanReac AppliChem ITWA3672,0250
Dumont #5 pincesWorld Precision Instruments501985
Acide folinique -  ; LederfolinPfizer
Capillaires en verre, 3,5 poDrummondScientific Company3-000-203-G/XDiamètre extérieur = 1,14 mm. Diamètre intérieur = 0,53 mm.
Flacons en verre  ;VWR InternationalWHEAW224581
Chèvre anti-Lapin IgG  ; (H+L) Anticorps secondaire adsorbé croisé, Alexa Fluor 647Thermo Fisher ScientificA-21244²  ;   ;Dilution de 1:500
Sérum de chèvreThermo Fisher Scientific31872
Hoechst 33342Thermo Fisher ScientificH3570
IrinotecanHospira
Flacons de congélation à basse températureVWR International479-1220
McIlwain Tissue ChopperWorld Precision Instruments
Mélangeurde microplaquesSCILOGEX822000049999
OxaliplatineTeva
ParaformaldéhydeMerckP6148-500G
PBSThermo Fisher Scientific14190094
Pénicilline-streptomycine  ;Thermo Fisher Scientific15140122
Boîte de Pétri 100 mmSarstedt83 3902500
Boîte de Pétri 60 mmSarstedt83 3901
Pipette Pasteur en plastiqueSarstedt86.1171.010
Poly-MountTebu-bio18606-5
Iodure de propidiumMerckP4170
RPMI-1640 moyenThermo Fisher Scientific11875093
Lame de scalpel No 10 Stérile en acier inoxydableVWR InternationalSWAN3001
Manche #3World Precision Instruments500236
TricaineMerckE10521
Triton X-100  ;MerckT8787
Tween 20MerckP9416
Extracteur de micropipette verticaleInstrument d’obturateurP-30  ;
mAb de lapin

Références

  1. Rubin, H. Understanding cancer. Science. 219 (4589), 1170-1172 (1983).
  2. Krzyszczyk, P., et al. The growing role of precision and personalized medicine for cancer treatment. Technology. 6 (3-4), 79-100 (2018).
  3. Siegel, R. L., Miller, K. D., Fuchs, H. E., Jemal, A.

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Réimpressions et autorisations

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