Le glioblastome (GBM; gliome de grade IV) est la tumeur cérébrale la plus courante et maligne, et les traitements actuels sont inefficaces, entraînant une survie médiane de 15 mois1. Des modèles précliniques fiables et précis qui représentent les voies de signalisation complexes impliquées dans la croissance des tumeurs cérébrales et la pathogenèse sont essentiels pour accélérer les progrès dans l’évaluation de nouveaux schémas thérapeutiques pour le GBM. Les modèles murins dans lesquels des lignées cellulaires de tumeurs cérébrales humaines sont implantées par voie sous-cutanée chez des souris immunodéprimées ne reflètent pas l’environnement immunitaire natif des tumeurs cérébrales et ne peuvent pas non plus être utilisés pour évaluer la capacité des traitements à traverser la barrière hémato-encéphalique2. Idéalement, les modèles murins précliniques devraient également reproduire étroitement l’histopathologie du GBM humain, y compris le niveau élevé d’invasivité dans le parenchyme environnant3. Bien que les modèles de souris génétiquement modifiées (GEM) développent des tumeurs dans le contexte d’un système immunitaire intact, des schémas de sélection compliqués sont souvent nécessaires et les tumeurs peuvent se développer lentement et de manière incohérente4. Les modèles d’allogreffe dérivés de GEM sont mieux adaptés aux études thérapeutiques précliniques, où de grandes cohortes de souris porteuses de tumeurs sont nécessaires dans un délai plus court.
Dans un rapport précédent, nous avons décrit un modèle murin orthotopique GBM dérivé directement des tumeurs GEM. La tumorigenèse dans le GEM est initiée par des événements génétiques dans les populations cellulaires (principalement les astrocytes) exprimant la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), qui entraînent une progression vers le GBM. Ces GEM TRP hébergent un transgène TgGZT121 (T), qui exprime T121 après exposition à la Cre recombinase pilotée par GFAP. L’expression de la protéine T121 entraîne la suppression de l’activité des protéines Rb (Rb1, p107 et p103). La co-expression d’un transgène Cre piloté par GFAP (GFAP-CreERT2) cible l’expression aux astrocytes adultes après induction avec le tamoxifène. Les souris TRP hébergent également un Kras mutant dépendant de Cre (KrasG12D; R) allèle, pour représenter l’activation du récepteur tyrosine kinase voie, et sont hétérozygotes pour la perte de Pten (P)5,6. Des aberrations génétiques concomitantes dans les réseaux du récepteur tyrosine kinase (RTK), PI3K et RB sont impliquées dans 74% de la pathogenèse GBM7. Par conséquent, les principales voies de signalisation altérées dans le GBM humain sont représentées par les mutations modifiées chez les souris TRP, en particulier les tumeurs GBM, dans lesquelles les cibles partagées en aval des RTK sont activées5.
Le modèle orthotopique syngénique dérivé de GEM a été validé en tant que modèle récapitulant les caractéristiques des tumeurs cérébrales humaines, y compris le caractère invasif et la présence de biomarqueurs de sous-type, pour une utilisation comme plate-forme pour évaluer les traitements anticancéreux ciblant les voies aberrantes dans le GBM. Les cellules ont été cultivées à partir de tumeurs prélevées dans les cerveaux TRP et réimplantées dans le cerveau de souris appariées à la souche, en utilisant un équipement stéréotaxique pour l’injection intracrânienne dans le cortex. Ce modèle murin orthotopique préclinique a développé des tumeurs GBM hautement cellulaires, invasives, pléomorphes avec un taux mitotique élevé, et présentait des foyers linéaires de nécrose par des cellules néoplasiques et une vascularisation dense, comme observé pour le GBM humain. Les volumes tumoraux et la croissance ont été mesurés par imagerie par résonance magnétique (IRM) in vivo .
Dans ce rapport, nous décrivons la technique optimale pour l’injection intracrânienne de cellules GBM primaires ou de lignées cellulaires dans le cerveau de souris de type sauvage, en utilisant les tumeurs TRP comme exemple. Le même protocole peut être adapté pour les souris immunodéprimées et d’autres lignées cellulaires GBM. Des conseils cruciaux sont donnés pour éviter les pièges courants, tels que la préparation sous-optimale des cellules ou les fuites de cellules au site d’injection, et pour utiliser correctement l’équipement stéréotaxique afin d’assurer la reproductibilité et la fiabilité du modèle. À des fins translationnelles, nous validons le modèle par détection IRM de la croissance des tumeurs cérébrales chez les animaux vivants, la caractérisation histologique, et présentons un exemple de traitement chez des souris porteuses de tumeurs.