18 septembre 2013
Ce modèle orthotopique de cancer de la prostate humain permet la quantification de la taille de la tumeur, les cellules tumorales circulantes, et la formation de métastases dans le poumon distinct. Comme les cellules doivent échapper à l'organe principal, entrer dans la circulation sanguine, et implanter dans un site secondaire, ce modèle reprend effectivement le scénario chez les humains.
L’objectif global de l’expérience suivante est de quantifier la taille de la tumeur primaire, la formation de métastases pulmonaires et le nombre de cellules tumorales circulantes dans un modèle murin de cancer de la prostate humain. Ceci est réalisé par l’implantation directe de cellules cancéreuses de la prostate humaine dans le lobe ventral de la prostate d’une souris athymique babsi. Une fois que les tumeurs se sont développées, les fémurs et le sang cardiaque sont retirés de l’animal, ce qui permet d’identifier les cellules tumorales circulantes.
Enfin, les tumeurs primaires et les poumons sont retirés pour analyse. En fin de compte, les changements dans la taille de la tumeur primaire, le poids et les caractéristiques moléculaires, ainsi que la formation de métastases pulmonaires peuvent être mesurés. Le principal avantage de cette technique par rapport à d’autres techniques, telles qu’une veine de la queue ou une injection intercardiaque, est qu’avec cette technique, l’étendue complète des métastases peut être mesurée à partir de la formation de l’extravasation tumorale primaire et de la survie dans la circulation sanguine et de l’arrivée et de la formation d’une métastase secondaire dans un nouveau site.
Les implications de cette technique concernent le traitement des métastases du cancer de la prostate humaine. Nous avons utilisé ce modèle pour tester les effets de plusieurs petites molécules thérapeutiques sur l’inhibition des métastases du cancer de la prostate humaine. De plus, le modèle peut être utilisé pour valider des cibles thérapeutiques potentielles pour inhiber les métastases du cancer de la prostate humaine Commencez par utiliser des boules de coton stériles et de la bétadine pour frotter la région abdominale inférieure d’une souris bopsy athymique anesthésiée âgée de six à huit semaines.
Ensuite, tamponnez la zone avec une lingette imbibée d’alcool, puis essuyez l’animal avec une solution de bétadine. Après avoir laissé la zone sécher, utilisez une paire de ciseaux chirurgicaux stériles aiguisés pour faire une incision abdominale médiane de trois à quatre millimètres de profondeur. Ensuite, à l’aide d’une pince, soulevez doucement la vessie sans bouger d’autres organes ou muscles, et identifiez le lobe ventral de la prostate situé directement sous la vessie.
Injectez maintenant la population de cellules tumorales d’intérêt avec une seringue de 0,5 cc équipée d’une aiguille de calibre 28 et demi dans la prostate ventrale, en minimisant les fuites et en veillant à ce qu’une petite bulle soit observée dans le tissu. Ensuite, remplacez la vessie et utilisez des sutures monofilament de Vicryl 4.0 résorbables pour fermer la couche musculaire selon un simple schéma interrompu. Fermez la couche de peau avec des agrafes stériles de neuf millimètres.
Après quatre à six semaines, les tumeurs sont visuellement apparentes ou peuvent être palpées après l’euthanasie. Utilisez une paire de ciseaux chirurgicaux pour couper horizontalement directement sous la cage thoracique, puis verticalement jusqu’à l’aisselle pour exposer le cœur, prélevez le sang de l’animal à l’aide d’une ponction cardiaque terminale à l’aide de ciseaux chirurgicaux, coupez la trachée, puis retirez les poumons et placez immédiatement les poumons dans une cassette de tissus, puis dans un récipient contenant 10 % de formol. Ensuite, individuellement, coupez tous les vaisseaux sanguins attachés à la tumeur primitive de la prostate en prenant soin de vous assurer qu’aucun organe supplémentaire n’est attaché, notez le poids et la taille de la tumeur.
Ensuite, cassez immédiatement, congelez le tissu dans de l’azote liquide ou placez le tissu dans une cassette de tissu, puis dans un récipient contenant 10 % de formine. Enfin, utilisez une paire de ciseaux chirurgicaux pour exposer les articulations de la hanche et du genou. Débranchez ensuite les pattes en prenant soin de garder le fémur intact avant de les placer dans une solution saline stérile.
Dans cette première figure, les changements dans le poids corporel et la consommation alimentaire de souris six semaines après l’inoculation de la tumeur sont montrés. Notez qu’il y a une petite baisse du poids corporel et de la consommation alimentaire autour de la date de la chirurgie en raison de l’anesthésie. Au cours de l’expérience, le poids corporel et la consommation de nourriture augmentent lentement après l’opération, puis commencent à diminuer vers la fin de l’expérience.
Lorsque la charge tumorale atteint un niveau critique dans ces graphiques, des tailles de tumeurs représentatives sont indiquées. La taille des tumeurs varie d’un individu à l’autre, mais en moyenne, des tumeurs d’environ un gramme de poids et d’un centimètre cube sont obtenues, comme illustré. Ici, il est important de considérer les changements de poids et de taille de la tumeur qui se produisent entre quatre et six semaines.
Lors de la planification du point final de l’expérience dans cette expérience représentative au cours des deux dernières semaines, le poids moyen de la tumeur a été multiplié par 2,7 et la taille de la tumeur a été multipliée par 1,9 de façon spectaculaire. Influençant les résultats expérimentaux, des changements dans le nombre total de cellules métastatiques par poumon et une nécropsie de souris à quatre semaines contre six semaines peuvent être observés, ainsi qu’illustrés dans ce graphique. Les souris sacrifiées à quatre semaines n’ont montré aucun développement métastatique tandis que les souris à six semaines après l’inoculation tumorale ont montré des cellules métastatiques chez toutes les souris.
L’évaluation a été menée en soulignant l’importance que les nécropsies des souris soient effectuées à un stade avancé pour s’assurer que les métastases se sont produites. Ces délais peuvent varier selon la lignée cellulaire ou les modifications génétiques. Le nombre de métastases peut être quantifié de trois manières différentes.
Par exemple, le nombre total de cellules cancéreuses de la prostate humaine positives à la GFP peut simplement être compté à l’aide de la coloration immunohistochimique pour la GFP ou à l’aide de la coloration h et e comme dans ces images où une cellule individuelle de magnitude 40 x est mise en évidence par une flèche. Notez que la coloration brune dans la section pulmonaire colorée à la GFP et les grands noyaux distincts. Une autre façon de quantifier le nombre de métastases est de considérer le nombre d’endroits où les dépôts métastatiques sont présents.
Par exemple, dans cette image à magnitude 10 x, plusieurs loci de numéros de cellules variables, chacun mis en évidence par une flèche, peuvent être observés dans cette image de magnitude accrue, un loci avec trois cellules distinctes est également mis en évidence. Enfin, le nombre de métastases distinctes définies par un groupe de cellules clairement liées montrant cinq cellules cancéreuses de la prostate humaine positives ou plus à la GFP peut également être quantifié comme dans cette image où un dépôt métastatique de 10 cellules est montré dans ces trois derniers graphiques, des expériences représentatives de QR TPCR R mesurant l’expression de trois gènes d’intérêt dans la métalloprotéinase matricielle de progression métastatique de type deux, La métalloprotéinase matricielle de type neuf et la protéine de choc thermique 27 dans des échantillons tumoraux individuels prélevés sur des souris à six semaines sont présentées. Lors du développement initial de cette technique, il est important de travailler avec votre animalerie et le personnel vétérinaire afin d’administrer correctement l’anesthésie, les analgésiques et de minimiser la contrainte chirurgicale.
Cette étude présente un modèle orthotopique du cancer de la prostate humain chez des souris athymiques, permettant la quantification de la taille de la tumeur, des cellules tumorales circulantes et de la formation de métastases pulmonaires. Le modèle imite efficacement le processus métastatique observé chez les humains, fournissant des informations sur la progression du cancer et le traitement.
This orthotopic murine model enables preclinical evaluation of human prostate cancer metastasis by capturing the full metastatic cascade from primary tumor formation to lung colonization. It supports target validation and therapeutic screening by quantifying circulating tumor cells, primary tumor burden, and metastatic lesions in a physiologically relevant context. The model provides predictive confidence for go/no-go decisions in oncology drug development by linking molecular changes to functional metastatic outcomes.
The model integrates into the discovery continuum from target validation through lead optimization, providing metastasis-specific readouts that complement primary tumor growth assays.