Bioluminescent imagerie bactérienne In Vivo
4 novembre 2012
Cet article décrit l'administration de Lux-étiqueté Les bactéries à des souris et ultérieures In vivo Analyse en utilisant l'imagerie par bioluminescence IVIS.
Cette vidéo décrit l’utilisation de l’imagerie bioluminescente du corps entier pour l’étude du trafic bactérien chez les souris vivantes, en mettant l’accent sur la détection de la croissance bactérienne dans les xénogreffes tumorales Les bactéries présentent une classe attrayante de vecteurs pour le traitement du cancer, possédant une capacité naturelle à se développer préférentiellement dans les tumeurs, après administration intraveineuse se développant soit à l’extérieur soit à l’intérieur des cellules tumorales. Les souches bactériennes modifiées pour exprimer la cassette du gène lux facilitent la détection des bactéries et des tumeurs concomitantes. La valeur de la surveillance longitudinale non invasive des souches bactériennes in vivo est bien acceptée, car elle réduit l’utilisation d’animaux et génère des données statistiquement plus pertinentes que les tests de paramètres d’évaluation.
Cette procédure implique l’induction de tumeurs sous-cutanées chez la souris. Les tumeurs sont autorisées à se développer et surveillées au fil du temps. Des bactéries sont administrées et des souris sont soumises à une imagerie de bioluminescence à des moments dédiés pour les expériences décrites ici.
Les tumeurs sous-cutanées sont induites chez les souris d’un fond immunitaire compétent ou thymique. Selon le choix de la xénogreffe, les bactéries de type Lux de l’espèce souhaitée telles que e coli, sont cultivées en cultures de nuit. Les cellules bactériennes sont lavées et remises en suspension à la concentration souhaitée pour l’administration intraveineuse.
10 contre six. Des cellules bactériennes dans un volume d’injection de 100 microlitres sont couramment utilisées. Des souris porteuses de tumeurs sous-cutanées de 100 millimètres de volume cubain sont préparées pour le traitement.
À l’aide d’une aiguille de seringue de calibre 29, la suspension bactérienne est injectée dans la veine latérale de la queue. La bactérie s’est préférentiellement répliquée dans la masse tumorale au fil du temps. Les bactéries intratumorales continuent de se répliquer pendant plusieurs semaines et sont détectables par l’imagerie IVUS entre trois et six jours.
Pour l’imagerie bioluminescente, des souris vivantes et anesthésiées sont placées dans la chambre à 37 degrés de l’ivus. Si vous le souhaitez, plusieurs souris peuvent être imagées simultanément. Les images photographiques et lumineuses luminescentes sont collectées à l’aide d’une caméra CCD refroidie aux paramètres logiciels souhaités.
Selon l’appareil d’imagerie, une analyse bidimensionnelle ou tridimensionnelle peut être effectuée. Une relation robuste et linéaire entre le nombre de bactéries intratumorales et les niveaux de lumière produite est obtenue si possible. Estimation fiable du nombre de bactéries exprimant in vivo LX Les bactéries peuvent également être détectées depuis les profondeurs du corps.
Les bactéries commensales colonisant l’intestin sont visualisées pendant plusieurs semaines. L’administration post-cavage démontre davantage l’utilité de l’imagerie bioluminescente pour l’analyse des bactéries exprimant lux chez les animaux de recherche.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Aperçu
Cet article décrit l'utilisation de l'imagerie bioluminescente du corps entier pour étudier le trafic bactérien chez des souris vivantes. L'accent est mis sur la détection de la croissance bactérienne au sein des xénogreffes tumorales, mettant en évidence le potentiel des bactéries comme vecteurs pour la thérapie anticancéreuse.
Composants clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Biologie
- Thérapie anticancéreuse
Contexte
- Les bactéries peuvent préférentiellement se développer dans les tumeurs, ce qui les rend attrayantes pour le traitement du cancer.
- Les souches bactériennes génétiquement modifiées exprimant le gène lux permettent un suivi non invasif.
- L'imagerie longitudinale réduit l'utilisation d'animaux et fournit des données statistiquement pertinentes.
- Des tumeurs sous-cutanées sont induites chez les souris pour l'étude.
Objectif de l'étude
- Analyser le trafic bactérien chez des souris vivantes en utilisant l'imagerie bioluminescente.
- Surveiller la croissance bactérienne au sein des xénogreffes tumorales au fil du temps.
- Démontrer l'utilité des bactéries comme vecteurs thérapeutiques.
Méthodes utilisées
- Induction de tumeurs sous-cutanées chez les souris.
- Administration de bactéries marquées lux.
- Imagerie bioluminescente à des moments précis.
- Surveillance longitudinale des souches bactériennes in vivo.
Principaux résultats
- Détection réussie de la croissance bactérienne au sein des tumeurs.
- Technique d'imagerie non invasive démontrée pour le suivi des bactéries.
- Aperçu du comportement bactérien dans les environnements tumoraux.
- Validation de l'utilisation de bactéries génétiquement modifiées pour la thérapie anticancéreuse.
Conclusions
- Les bactéries peuvent servir de vecteurs efficaces pour le traitement du cancer.
- L'imagerie bioluminescente est un outil précieux pour les études in vivo.
- L'étude soutient le potentiel des bactéries dans les applications thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Bioluminescent bacterial imaging enables real-time, non-invasive tracking of bacterial trafficking in vivo, supporting preclinical evaluation of bacterial vectors for cancer therapy. This approach reduces animal usage while providing longitudinal, quantitative data on tumor targeting and bacterial persistence. The method enhances predictive confidence in early-stage therapeutic vector development by visualizing spatial and temporal dynamics of bacterial localization within tumors.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of bacterial tumor tropism and preferential growth within xenograft models.
- Operational Value: Supports functional validation of engineered bacterial strains as therapeutic vectors through longitudinal monitoring.
- Predictive Value: Facilitates mechanistic de-risking by correlating bacterial signal intensity with intratumoral burden over time.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a standardized, quantitative readout for assessing bacterial delivery and replication in tumor tissues.
- Operational Value: Enables high-throughput, non-terminal imaging workflows compatible with IVIS-based platforms.
- Assay Readiness: Generates linear signal-to-bacterial-number relationships for reliable in vivo quantification.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Demonstrates utility across bacterial species and tumor xenograft types, supporting broad applicability in oncology.
- Operational Value: Allows visualization of commensal bacteria in the gastrointestinal tract post-administration, expanding utility to microbiome studies.
- Translational Continuity: Supports risk-adjusted advancement decisions by tracking bacterial persistence and tumor localization over several weeks.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early vector screening through preclinical validation, enabling iterative design-build-test cycles for bacterial therapeutics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of bacterial tumor targeting mechanisms via spatial and temporal imaging readouts.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative bioluminescent outputs for comparing bacterial strains or dosing regimens.
- Analytics: Generates linear luminescence-bacterial count correlations enabling statistical comparison of experimental conditions.
- Translational Research: Connects early vector characterization to preclinical validation through longitudinal tumor monitoring.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging platform for evaluating diverse bacterial vectors across oncology and infectious disease programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in bacterial-vector behavior through real-time, in vivo tracking.
- Operational Value: Standardizes longitudinal monitoring, reducing variability and animal cohort sizes.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by providing early, predictive data on vector tumor localization and persistence.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of bacterial therapeutic candidates based on quantitative trafficking data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in bacterial culture, lux-tagging, and intravenous administration in murine models.
- Dependent on IVIS or comparable bioluminescence imaging systems with cooled CCD cameras and environmental chambers.
- Necessitates standardization of bacterial preparation, injection volume, and imaging time points across studies.
- Adaptation considerations include bacterial species selection, tumor model compatibility, and substrate (luciferin) delivery methods.
- Practical limitations include signal attenuation in deep tissues and potential interference from endogenous luminescence or gut flora.
