המוח הוא אתר ייחודי עם איכויות שאינם מיוצגות היטב על ידי במבחנה או ניתוחים מחוץ לרחם. מודלים עכבר orthotopic עם מאפייני מיקום וצמיחה לשחזור ניתן ליצור באופן אמין עם זריקות תוך גולגולתי באמצעות מכשיר קיבוע stereotaxic ומשאבת מזרק בלחץ נמוך.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
המוח הוא אתר ייחודי עם איכויות שאינם מיוצגות היטב על ידי במבחנה או ניתוחים מחוץ לרחם. מודלים עכבר orthotopic עם מאפייני מיקום וצמיחה לשחזור ניתן ליצור באופן אמין עם זריקות תוך גולגולתי באמצעות מכשיר קיבוע stereotaxic ומשאבת מזרק בלחץ נמוך.
מודלים גידול Orthotopic כרגע הדרך הטובה ביותר ללמוד את המאפיינים של סוג גידול, עם ובלי התערבות, בהקשר של בעלי חיים חיים - במיוחד באתרים עם איכויות פיסיולוגיות ואדריכליות ייחודיות כגון המוח במבחנה ומודלים מחוץ לרחם לא יכולים. דין וחשבון על תכונות כגון כלי דם, מחסום דם מוח, חילוף חומרים, אספקת סמים ורעילות, וכן שורה של גורמים רלוונטיים אחרים. דגמי Orthotopic המגבלות שלהם מדי, אבל עם תאי גידול טכניקה נכונים של עניין יכולים להיות engrafted במדויק לרקמה שרוב מקרוב תנאים מחקה במוח האנושי. על ידי שימוש באמצעים המספקים כמויות נמדדו בדיוק למקומות מוגדרים באופן מדויק בקצב עקבי ולחץ, מודלים עכבר של גידולים במוח אנושיים עם שיעורי צמיחה צפויים ניתן ליצור reproducibly ומתאימים לניתוח אמין של התערבויות שונות. הפרוטוקול המתואר כאן מתמקד בteפרטי chnical של תכנון והכנה להזרקה תוך גולגולתי, ביצוע הניתוח, ולהבטיח את צמיחת גידול מוצלחת ושחזור ומספקים מתחילים נקודות עבור מגוון רחב של תנאים הניתנים להתאמה למגוון רחב של דגמי גידול במוח שונים.
ניסויים במבחנה של תאי גידול במוח הם לא יסולא בפז עבור לנתח מנגנונים מולקולריים המשפיעים על צמיחה, הישרדות, נדידה, ופלישה של תאים סרטניים; ניסויי תאים בתרבית יכולים להגדיר מסלולי איתות, מציעים מטרות טיפוליות אפשריות, ולאפיין את התגובה תאית לטיפול תרופתי. אבל במבחנה מערכות הן הרבה יותר מדי פשטניות לנבא תגובת האורגניזם לתרופות; הם חסרים את התגובות הפיזיולוגיות, תגובות חיסוניות, microenvironment תא, וההטרוגניות כוללת של מערכות חי בעלי חיים. מבחינה גנטית מודלים מהונדסים יכולים להיות יקר, כאשר זמינים, אך הבדלים מולקולריים קיימים בין מינים ותאים עכבריים לא יכול לשחזר אירועים בתהליכים אנושיים, וכתוצאה מכך פערים משמעותיים כאשר משווים מודלים של בעלי חיים לתצפיות קליניות 1. המודלים xenograft עכבר מעורבים הזרקה תת עורית (SQ) של שורות תאי גידול במוח אנושיות מתחת לעור של האגף הם קלים לביצועולמדוד; הם יכולים לשמש כדי לטפל בהשפעות של שינוי גנטי ומתן תרופות / מסירה, חילוף חומרים ורעיל. חסרונות משמעותיים, עם זאת, להגביל את השירות של דגמי SQ. Microenvironment לא לסכם זה של גידול במוח באופן טבעי: האינטראקציות של סוגי תאים שונים ורקמות; כלי הדם המקומיים, וגורמים אחרים מספר עצום ייחודיים למוח לא יכולים להיות משוכפלים. ליותר לשחזר במדויק את הסביבה הייחודית של גידול במוח באופן טבעי ולבדוק את ההשפעות של התערבויות תרופתיות, יש לנצל מודל orthotopic עכבר. יתר על כן, טכניקות orthotopic עשויות לשמש כחלק מגישה מהונדסת גנטי שבו תאים שאינם סרטניים אנושיים עיקריים (הבדיל או אב) הם מהונדסים גנטיים והוחדרו לתוך האתר הרלוונטי של עכבר, עם או בלי תאי סטרומה אנושיים, וכתוצאה מכך יצירת גידולים דומה לזו שנצפתה בבני האדם 1.
מאמר זה מתארמתודולוגיה מדויקת וreproducibly ליצור גידולים במוח בעכברים. שימוש בטכניקה זו, המשתמש יכול במדויק להזריק aliquot קטן של תאים מושעים למיקום שצוין באזור fronto-parieto-הזמנית של עכבר קליפת המוח. תמותת העכבר היא נמוכה ביותר; בידיים שלנו, לא עכברים מתו מסיבוכים ניתוחיים לאחר 185 נהלים. מאפיינים של הגידול כתוצאה ניתן להשוות לזה של גידולים קליניים בבני אדם טיפוסיים; לדוגמא: מהירות של צמיחה, תואר של נמק, של פלישת מידה, ההטרוגניות של סוג התא, נוכחות של תאי mitotic, סמנים של שגשוג ואפופטוזיס, וכו 'קווים סלולריים או דגימות רקמה או גידול אנושיות מפוצלות אז יכולים להיות מוערכים על סמך היכולת שלהם כדי לדמות מצגת קלינית בפועל. תרופות, שנבחרו על בסיס ביצועיהם בתרבית תאים, ניתן לבדוק בהקשר של חילוף חומרים תפקוד, מערכת דם, ומחסום דם מוח כפי שהם קיימים בשנינות בבעלי חיים עמוסותחה גידול, כל זאת בהקשר אדריכלי רלוונטי. יתר על כן, התאים שנבחרו להזרקה ניתן מהונדסים גנטי כדי לחקור את ההשפעה של knockdowns הספציפי, מחיקות, לדפוק תוספות, מוטציות, וכו 'על צמיחת גידול ולהישרדות.
מספר הפרסומים לתעד מחקרי גידולים תוך שימוש במגוון רחב של טכניקות תוך גולגולתי. Yamada et al. עשה מחקר מפורט של ההזרקה של צבע ושל תאי U87 ומצא כי צמצום שיעור נפח והזרקה מיוצר הגידול הטוב ביותר 2. . ברוקס et al מצא שחזור מעולה וחיסכון בשימוש במזרק שבשליטת המיקרו ולא בשיטה ידנית כדי לספק וקטורים ויראליים; את מסקנותיהם לגבי פרמטרים הזרקה אופטימליים חלות על תא משלוח 3. Shankavaram et al. הראה כי multiforme גליובלסטומה שורות תאים (GBM) הוזרקו orthotopically (באמצעות שיטה ידנית) לתוך המוח סכם את פרופיל ביטוי גנים של CLגידולי inical באופן הדוק יותר מאשר כל אחד בxenografts מבחנה או SQ, התומך בשימוש במודלים תוך גולגולתי למחקרים פרה 4. אל ג'יאניני et. הזריק תאים מדגימות כירורגית אדם שספגו בצלעות של עכברים בעירום על ידי passaging סדרתי לתוך מוחם של עכברים נוספים, והראה כי גישה זו נשמרה שינויים גנטי גידול מטופל במודל 5. תוצאות דומות דווחו על ידי אל יי et 6. באמצעות התקנת stereotaxic, אתר הזרקה מוגדר בקפידה, ושיעור הזרקה איטי ויציב, הם השיגו גידולים במוח לשחזור עם שיעורי צמיחה עקביים ו( 100%) שיעור גבוה engraftment. תוקפה של טכניקה זו ולכן הוקם גם; חיפוש בספרות מצביע על כך שהיישומים של טכניקה זו הם נרחבים. Carty et al. משמש זריקות תוך גולגולתי, כדי לספק בהצלחה וקטורים ויראליים לבטא גנים טיפוליים לקליפת המוח הקדמית של transgeniמודל ג למחלת אלצהיימר 7. Thaci et al. תאר את השימוש בזריקות תוך גולגולתי, כדי לספק אדנווירוס oncolytic הטיפולי במנשא בתאי גזע עצבי המבוסס לעכברים בעירום כבר נושאים גידולי GBM הזריקו orthotopically 8. ברור, זריקות תוך גולגולתי הן כלי תכליתי ויעיל למחקר פרה קליני. פרסומים קודמים בכתב העת של ניסויים דמיינו לתאר גישות בסיסיות 9-11, אבל אנחנו לוקחים את הרעיון של הזרקת גידול תוך גולגולתי ודוגמנות orthotopic לרמה גבוהה יותר של דיוק תוך שימוש בטכנולוגיה קל להורים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים המתוארים היו נבדקו ואושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים ושימוש המוסדית שלנו.
.1 תכנית הניסוי
.2 להרכיב את הציוד
.3 הכינו תאים להזרקה
.4 הרדימי והכן עכבר לכירורגיה
.5 בצע הזרקה
.6 סיום ושחזור צג והתפתחות גידולים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתן ליצור xenografts תוך גולגולתי אמין עם טכניקה מתוארת זה. זיהוי המבנים הקריטיים של גולגולת העכבר (איור 1) יאפשר להכרה בגבחת ולהנחות את החוקר למיקום מדויק ושחזור הזרקה. במחקרים אלה את הקו של הורי U251, תאי U251 transfected עם לוציפראז (U251 לוק), או U87 הונצחו תאי תרבות אנושיים GBM רקמות הושעו ב4 עד 6 μl של SF-DMEM והזריקו 2.5 מ"מ קדמי לרוחב (מימין), 1.5 מ"מ , ו3.5 מ"מ הגחון ביחס לגבחת (איור 2).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודלים עכבר orthotopic של סרטן המוח אנושי יכולים להיות כלי מצוין להערכת היעילות של טיפולים קליניים, אך יש להקפיד כדי לייעל את המיקום של תאים ברקמת המוח. מחקרים הראו כי כמויות מופרזות aliquot, טכניקת הזרקה תת אופטימלית ושיעורי זריקה חפוזים עלולות לגרום לדליפות וההופעה של תאים סרטניים במקומות לא רצויים (חדרי לב, עמוד השדרה, אזורי extradural, וכו '.) וגבוהה וריאציה בגודל גידול 2 (תצפיות אישיות ). ניתוח של אספקה המונע על ידי מעבד זעיר של דגימות noncellular מצ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יש לי המחברים אין לחשוף.
ד"ר קיטינג ממומן על ידי מענק CA100335 DOD והוא הקרן Scholar של סנט Baldrick.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>ציודמכשיר | |||
| סטריאוטקסי בעל חיים קטן עם קונסולת תצוגה דיגיטלית | Kopf | דגם 940 | |
| מחזיק ראש הרדמה גז עכבר | Kopf | דגם 923-B | |
| מוטות אוזניים עכבר | Kopf | Medel 922 | |
| סיבים אופטיים תאורה | פישר | 12-562-36 | |
| UltraMicroPump III | WPI | UMP3 | |
| Micro4 מיקרו-מעבד | WPI | UMC4 | |
| מקדחה סיבובית ידנית במהירות משתנה | Dremel | דגם 300 | |
| מקדחה דנטלית, מתאם | 514554 | Spoelting | |
| למקדח שיניים: קולט 3/32 אינץ' | Dremel | 481 | |
| כרית | לעכברים | ||
| אידוי איזופלורן | לעכברים | ||
| צינורות ומחברים | לחיבור וופורייזר איזופלורן עם מסגרת | ||
| <חזק>מכשירים | |||
| דיוק 25 μ l מיקרו-מזרק | המילטון | 7636-01 | דגם 702, ללא מחט |
| מחטי מיקרו-מזרק, 26 שניות G | המילטון | 7804-04 | RN, סגנון נקודה 25 מ"מ 2 |
| מספריים עדינים (ישרים, חדים/חדים) | |||
| מספריים סטנדרטיים | |||
| מלקחיים | |||
| סטנדרטיים המוסטטים משוננים (2) | |||
| מלקחיים | |||
| <חזק>אספקהתפרים | |||
| חזקים 5-0 ויקריל P-3 13 מ"מ (אתיקון) | MWI | J463G | |
| להבים כירורגיים #10, אל חלד (נוצה) | פישר | 296#10 | |
| איזופלורן (פלוריסו) | VetOne | NDC 13985-528-60 | פריט #502017. הרדמה באינהלציה נוזלית. החוק הפדרלי מגביל את השימוש בתרופה זו על ידי או בהוראת וטרינר מורשה. |
| קרפרופן (הזרקת רימאדיל 50 מ"ג/מ"ל) | פייזר | NDC 61106-8507-01 | מדולל במי מלח |
| משחת עיניים (דמעות מלאכותיות) | רוגבי | NDC 0536-6550-91 | |
| אנטיביוטיקה מקומית (AK-Poly-Bac) | Akorn | NDC 17478-238-35 | |
| פובידון-יוד חומר חיטוי מקומי, 10% (בטאדין) | בטדין | NDC 67618-150-04 | |
| מי חמצן, 30% | פישר | H325-100 | להמחשת ציוני דרך בגולגולת |
| מלח סטריליים | VetOne | NDC 13985-807-25 | לדילול תמיסות, ניקוי רקמות |
| שעוות עצם | WPI | פריט #501771 | |
| וילונות סטריליים | McKesson | 25-517 | |
| כפפות כירורגיות סטריליות | McKesson | (להתאמה) | |
| רפידות גזה סטריליות, 2 x 2 | Fisherbrand | ||
| רפידות גזה סטריליות, 4 x 4 | Fisherbrand | 22-415-469 | |
| רפידות הכנה לאלכוהול (בינוניות) | PDI | B603 | |
| אפליקטורים סטריליים עם קצה כותנה | Fisherbrand | 23-400-114 | |
| צינור מכסה בורג סטרילי 0.5 מ"ל עם כובעים לתאים | ארה"ב סיינטיפיק | 1405-4700 | לתאים |
| פיפטות סטריליות עטופות בנפרד פיפטות דיספו | פישר | BD 357575 | לפתרונות ניקוי מחטים |
| BD מזרקי אינסולין עם מחטים | פישר | 329461 | למשכך כאבים |
| 70% אתנול | לניקוי | ||
| סטרילי diH2O | לניקוי | ||
| צינורות מיקרופוגה לפתרונות ניקוי | לפתרונות ניקוי מחטים | ||
| עט קצה לבד (ייעודי) | לסימון גולגולת | ||
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.