Modélisation de tumeurs cérébrales in vivo à l’aide de l’administration par électroporation d’ADN plasmidique représentant les signatures de mutation des patients

Katie B. Grausam; Joshua J. Breunig

doi:10.3791/65286

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Article de méthode

Modélisation de tumeurs cérébrales in vivo à l’aide de l’administration par électroporation d’ADN plasmidique représentant les signatures de mutation des patients

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DOI :

10.3791/65286

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23 juin 2023

Katie B. Grausam^*¹ , Joshua J. Breunig^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Board of Governor’s Regenerative Medicine Institute, Cedars-Sinai Medical Center, ²Center for Neural Sciences in Medicine, Cedars-Sinai Medical Center, ³Department of Biomedical Sciences, Cedars-Sinai Medical Center, ⁴Samuel Oschin Comprehensive Cancer Institute, Cedars-Sinai Medical Center, ⁵Department of Medicine, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

L’utilisation d’un modèle de tumeur autochtone immunocompétent piloté par des mutations courantes de patients pour les tests précliniques est essentielle pour les tests immunothérapeutiques. Ce protocole décrit une méthode pour générer des modèles murins de tumeurs cérébrales en utilisant l’administration d’ADN plasmidique basée sur l’électroporation qui représentent les mutations courantes des patients, fournissant ainsi un modèle murin précis, reproductible et cohérent.

Résumé

Les modèles tumoraux sont essentiels pour les tests précliniques des tumeurs cérébrales en termes d’exploration de nouveaux traitements plus efficaces. Avec un intérêt significatif pour l’immunothérapie, il est encore plus essentiel de disposer d’un modèle murin immunocompétent cohérent et cliniquement pertinent pour examiner les populations de cellules tumorales et immunitaires dans le cerveau et leur réponse au traitement. Alors que la plupart des modèles précliniques utilisent la transplantation orthotopique de lignées cellulaires tumorales établies, le système de modélisation présenté ici permet une représentation « personnalisée » des mutations tumorales spécifiques au patient dans un développement progressif mais efficace à partir de constructions d’ADN insérées dans des cellules précurseurs neurales (NPC) en division in vivo. Les constructions d’ADN comportent l’analyse en mosaïque avec la méthode d’échange de cassettes médiée par la double recombinase (MADR), ce qui permet une mutagenèse somatique en une seule copie des mutations du moteur. En utilisant des souriceaux nouveau-nés entre la naissance et l’âge de 3 jours, les PNJ sont ciblés en tirant parti de ces cellules en division qui tapissent les ventricules latéraux. La micro-injection de plasmides d’ADN (p. ex., dérivés de MADR, transposons, ARNsg dirigé par CRISPR) dans les ventricules est suivie d’une électroporation à l’aide de palettes qui entourent la région rostrale de la tête. Lors de la stimulation électrique, l’ADN est absorbé dans les cellules en division, avec le potentiel de s’intégrer dans le génome. L’utilisation de cette méthode a été démontrée avec succès dans le développement de tumeurs cérébrales pédiatriques et adultes, y compris la tumeur cérébrale maligne la plus courante, le glioblastome. Cet article discute et démontre les différentes étapes du développement d’un modèle de tumeur cérébrale à l’aide de cette technique, y compris la procédure d’anesthésie des jeunes souriceaux, à la micro-injection du mélange plasmidique, suivie de l’électroporation. Grâce à ce modèle murin autochtone et immunocompétent, les chercheurs auront la possibilité d’élargir les approches de modélisation préclinique, dans le but d’améliorer et d’examiner un traitement efficace du cancer.

Introduction

Les modèles murins de tumeurs cérébrales sont cruciaux pour comprendre les mécanismes de formation et de traitement des tumeurs cérébrales. Les modèles actuels comprennent généralement des transplantations sous-cutanées ou orthotopiques rapidement produites de lignées cellulaires tumorales couramment utilisées, basées sur un nombre limité de mutations pilotes ou de modèles de xénogreffes dérivés de patients, en utilisant des souris immunodéficientes qui entravent les études d’immunothérapie appropriées 1,2,3,4. De plus, ces résultats préclin....