ניתן לייחס את רוב מקרי המוות מסרטן השד למחלות חוזרות ונשנות העמידות בפני טיפולים קונבנציונליים1,2. ההטרוגניות הבין-גידולית של סרטן השד תורמת להתנגדות לטיפול. יתר על כן, הטרוגניות הגידול יכול לפגוע באבחנה מדויקת ולאתגר ניהול מחלות3,4. זיהוי סמנים ביולוגיים חזויים של תגובה ישפר באופן משמעותי את התוצאות הקליניות של חולים עם סרטן השד. למרות שרוב סוגי סרטן השד הם גידולים 'קרים' מבחינה חיסונית שסביר להניח שאינם מגיבים לאימונותרפיה, מעכבי מחסום חיסוני הראו הבטחה בניסויים קליניים2,5. לדוגמה, ניסוי שלב III הראה הישרדות משופרת ללא מחלות (DFS) וראיות ראשוניות כי atezolizumab (נוגדן חד שבטי נגד PD-L1) בשילוב עם nab-paclitaxel עשוי לספק יתרון הישרדותי כולל לעומת nab-paclitaxel לבד בגידולים עם ≥1% PD-L1 מכתים6. פיתוח טיפולים החושניים גידולי שד לאימונותרפיה יחולל מהפכה במשטרי הטיפול.
מודלים פרה-קליניים המשיבים בנאמנות הטרוגניות של סרטן השד האנושי ותגובה תרופתית הם קריטיים לחקר ביולוגיה של הגידול ולזיהוי סמנים ביולוגיים פוטנציאליים לטיפול ממוקד. קווי תאים מונצחים נמצאים בשימוש נרחב לחקר סרטן השד מכיוון שקווי תאים אלה קלים לגידול ושינוי גנטי כדי לחקור מנגנונים מולקולריים. עם זאת, בשל הלחץ הסלקטיבי מתרבית התאים לטווח ארוך במבחנה, סחיפה גנטית עלולה להתרחש לאורך זמן וקווי תאים של סרטן השד עשויים לשאת שינויים גנומיים ספציפיים לקו התאים הנבדלים מסטיות בגידולי השד העיקריים7,8,9.
גושי גידול קסנוגרפט (PDX) שמקורם בחולה מסוגלים לשחזר את ההטרוגניות של המחלה האנושית, והם דומים מבחינה היסטולוגית ואימונוהיסטוכימית לגידול ממוצא10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. חשוב לציין, מודלים PDX יציבים פנוטיפי על פני השתלות מרובות כפי שמעידים היסתולוגיה, תמלולום, פרוטאום וניתוח גנומי10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. דגמי PDX מראים תגובות טיפול דומות לאלה שנצפו קלינית10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29. דגמי PDX עבור קולטן אסטרוגן חיובי (ER+), קולטן פרוגסטרון חיובי (PR+), גורם גדילה אפידרמלי 2 חיובי (ERBB2+, HER2+) ומשולש שלילי סרטן השד (TNBC) דגמי PDX הוקמו, ומספקים פלטפורמה מצוינת לבדיקת טיפולים אנדוקריניים, כימותרפיים וממוקדים. עם זאת, אזהרה עיקרית אחת של דגמי PDX כיום היא היעדר מערכת חיסונית פונקציונלית בעכבר.
מודלי העכבר מהונדסים גנטית (GEMM), כגון Trp53 homozygous null, cMyc, Wnt1, PyMT או מודלים של ביטוי יתר של Her2, מאפשרים לחקור ייזום גידול ספונטני, התקדמות וחלומות בהקשר של מערכת חיסונית שלמה. עם זאת, השהיית הגידול ארוכה, מה שמקשה על ביצוע ניסויים פרה-קליניים עם זרועות מרובות30,31. עם זאת, GEMM ניתן להשתיל מארחים סינגניים כדי ליצור מספר מספיק של גידולים כי מקרוב recapitulate גידולים אנושיים32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. לדוגמה, אפיתל הממכר מעכבר BALB/c p53-null הושתל ברפידות השומן המנוקות של עכברי נמען מסוג בר סינגנים כדי ליצור גידולים ראשוניים, אשר ניתן להשתיל עוד יותר לתוך פונדקאים סינגנים56,57. הגידולים p53-null recapitulated תת סוגים שונים של גידולים אנושיים.
השילוב של דגמי PDX ו- GEMM הניתנת להשתלה מספק כלים פרה-אקליניים יקרי ערך לחקור ביולוגיה של גידול בשד, תגובת תרופות וחסינות נגד גידולים. בפרוטוקול הנוכחי, מתוארת שיטה להשתלה אורתוטופית של שברי גידול PDX ו- GEMM לתוך כרית השומן של העכבר. מודלים אלה מקובלים על מעברים סדרתיים ובדרך כלל לשמור על פנוטיפ יציב. כדי למתן את הסיכון של הסחף הגנטי או אובדן הטרוגניות על פני מעברים לאורך זמן, שברי רקמות מרובים הם cryop שמורים בכל מעבר להשתלה הבאה במקרה ששינויים ביולוגיים או מורפולוגיים נצפים לאורך זמן29,58.