הפרוטוקול הנוכחי מתאר כריתה סטנדרטית של גידולי מוח במכרסמים באמצעות גישה זעיר פולשנית עם מערכת שימור רקמות משולבת. לטכניקה זו יש השלכות על שיקוף מדויק של סטנדרט הטיפול במכרסמים ובמודלים אחרים של בעלי חיים.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הנוכחי מתאר כריתה סטנדרטית של גידולי מוח במכרסמים באמצעות גישה זעיר פולשנית עם מערכת שימור רקמות משולבת. לטכניקה זו יש השלכות על שיקוף מדויק של סטנדרט הטיפול במכרסמים ובמודלים אחרים של בעלי חיים.
הפרוטוקול הנוכחי מתאר פרדיגמה סטנדרטית לכריתת גידולי מוח של מכרסמים ושימור רקמות. בפרקטיקה הקלינית, כריתה מקסימלית של הגידול היא הטיפול הסטנדרטי עבור רוב גידולי המוח. עם זאת, רוב המודלים של גידולי מוח פרה-קליניים הזמינים כיום אינם כוללים כריתה, או משתמשים במודלים של כריתה כירורגית שגוזלים זמן רב ומובילים לתחלואה משמעותית לאחר הניתוח, לתמותה או לשונות ניסיונית. בנוסף, ביצוע כריתה במכרסמים יכול להיות מרתיע מכמה סיבות, כולל היעדר כלי ניתוח או פרוטוקולים דומים מבחינה קלינית והיעדר פלטפורמה מבוססת לאיסוף רקמות סטנדרטי. פרוטוקול זה מדגיש את השימוש בהתקן כריתה רב-תכליתי ולא אבלטיבי ובמערכת שימור רקמות משולבת המותאמת מהגרסה הקלינית של המכשיר. המכשיר שהופעל במחקר הנוכחי משלב יניקה הניתנת לכוונון ולהב גלילי בצמצם כדי לחקור, לחתוך ולינוק רקמות במדויק. מכשיר הכריתה הזעיר פולשני מבצע את תפקידיו דרך אותו חור בור המשמש להשתלת הגידול הראשונית. גישה זו ממזערת שינויים באנטומיה האזורית במהלך ניתוחי ביופסיה או כריתה ומפחיתה את הסיכון לאיבוד דם משמעותי. גורמים אלה הפחיתו באופן משמעותי את זמן הניתוח (<2 דקות/חיה), שיפרו את הישרדות בעלי החיים לאחר הניתוח, השתנות נמוכה יותר בקבוצות ניסוי, והביאו לכדאיות גבוהה של רקמות ותאים שנכרתו לניתוחים עתידיים. תהליך זה מתאפשר על ידי מהירות להב של ~ 1,400 מחזורים לדקה, המאפשרת קצירת רקמות למערכת סגורה סטרילית שניתן למלא בפתרון פיזיולוגי מועדף. בהתחשב בחשיבות המתפתחת של לימוד ומידול מדויק של ההשפעה של ניתוחים, שימור וניתוח השוואתי קפדני של דגימות כריתת גידולים אזוריות, וטיפולים תוך חלליים, פרוטוקול ייחודי זה ירחיב את ההזדמנויות לחקור שאלות ללא מענה על ניהול פריאופרטיבי וגילוי טיפולי עבור חולי גידולי מוח.
גליובלסטומה (GBM) הוא גידול המוח הראשוני הנפוץ והאגרסיבי ביותר במבוגרים. למרות ההתקדמות האחרונה בתחום הנוירוכירורגיה, פיתוח תרופות ממוקדות מטרה וטיפול בהקרנות, שיעור ההישרדות של 5 שנים עבור חולי GBM הוא פחות מ -5%, נתון שלא השתפר באופן משמעותי במשך יותר משלושה עשורים1. לפיכך, יש צורך באסטרטגיות טיפול יעילות יותר.
כדי לפתח טיפולים חדשים, מתברר יותר ויותר כי פרוטוקולים ניסיוניים צריכים (1) להשתמש במודלים פרה-קליניים הניתנים לתרגום המשחזרים במדויק את ההטרוגניות והמיקרו-סביבה של הגידול, (2) לשקף את משטר הטיפול הסטנדרטי המשמש בחולים עם GBM, הכולל כיום ניתוח, הקרנות וכימותרפיה, ו-(3) להסביר את ההבדל בין ליבה כרתית לשארית, רקמות גידול פולשניות 2,3,4,5. עם זאת, רוב המודלים של גידולי מוח פרה-קליניים הזמינים כיום אינם מיישמים כריתה כירורגית או משתמשים במודלים של כריתה כירורגית שגוזלים זמן רב יחסית, מה שמוביל לכמות משמעותית של איבוד דם או לחוסר סטנדרטיזציה. יתר על כן, ביצוע כריתה של גידולי מוח מכרסמים יכול להיות מאתגר בשל היעדר כלי ניתוח או פרוטוקולים דומים מבחינה קלינית והיעדר פלטפורמה מבוססת6 לאיסוף רקמות שיטתי (טבלה 1).
הפרוטוקול הנוכחי נועד לתאר פרדיגמה מתוקננת לכריתת גידולי מוח של מכרסמים ושימור רקמות באמצעות מערכת כריתה זעיר פולשנית זעיר פולשנית רב-תפקודית (MIRS) ומערכת שימור רקמות משולבת (TPS) (איור 1). צפוי כי טכניקה ייחודית זו תספק פלטפורמה סטנדרטית שניתן להשתמש בה במחקרים שונים במחקרים פרה-קליניים עבור GBM וסוגים אחרים של מודלים של גידולי מוח. חוקרים החוקרים שיטות טיפוליות או אבחוניות לגידולי מוח יכולים ליישם פרוטוקול זה כדי להשיג כריתה סטנדרטית במחקריהם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחקרים בבעלי חיים אושרו על ידי אוניברסיטת מרילנד והוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס. C57BL/6 נקבות עכברים, בנות 6-8 שבועות, שימשו למחקר הנוכחי. העכברים התקבלו ממקורות מסחריים (ראו טבלת חומרים). כל תקנות הבטיחות הביולוגית ברמה 2 (BSL-2) בוצעו, כולל שימוש במסכות, כפפות ושמלות.
1. השתלת גידול תוך גולגולתי ראשונית
2. כריתת הגידול באמצעות מירס
3. איסוף רקמות באמצעות TPS
4. גידול תאים בתרבית דבק
5. גידול תאים בתרבית השעיה (נוירוספרות)
6. הכנת תאים להשתלה מחדש
7. ניתוח היסטולוגי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כריתה כירורגית באמצעות המירס מביאה לירידה משמעותית בנטל הגידול
בקבוצה עם עומס גידול קטן יותר, האות הביולומינסנטי הבסיסי הממוצע היה 5.5e+006 פוטונים/שנייה ± 0.2e+006 בתת-הקבוצה שעברה כריתה. לאחר כריתה, האות הביולומינסנטי הממוצע ירד ל-3.09e+006 פוטונים/שנייה ± 0.3e+006, (p <0.0001, מבחן מאן-וויטני)9 (איור 2). האות הביולומינסנטי עלה בימים שלאחר מכן עד שהעכברים הומתו. באופן דומה, בקבוצה עם עומס גידול גדול יותר, האות הביולומ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כריתת גידולים היא אבן פינה בתוכניות טיפול אונקולוגיות נוירוכירורגיות עבור גידולי מוח בדרגה נמוכה וגבוהה. ציטו-הפחתה והתפוררות של הגידול מתואמות עם שיפור בתפקוד הנוירולוגי והישרדות כללית בחולים עם גידולי מוח 1,2,5,6. למרות שפרוטוקולים לכריתה כירורגית תוארו בעבר במודלים של מכרסמים, פרוטוקולים אלה סבלו ממספר מגבלות שיכולות לבלבל את התוצאות שנוצרו ואת יכולת התרגום הכוללת של המודל הפרה-קליני. לדוגמה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ל-BT יש מימון מחקר מ-NIH והיא בעלים משותף של טיפולים משולבים מואצים*, ו-Ashvattha Therapeutics Inc. העניקה רישיון לאחד הפטנטים שלה. ל-GW יש מימון NIH (R01NS107813). HB הוא יועץ בתשלום ל-Insightec ויו"ר הוועדה המייעצת הרפואית של החברה. הסדר זה נבדק ואושר על ידי אוניברסיטת ג'ונס הופקינס בעקבות מדיניות ניגוד העניינים שלה. ל-HB יש מימון מחקר מ-NIH, אוניברסיטת ג'ונס הופקינס ופילנתרופיה, והוא יועץ ל-CraniUS, Candel Therepeutics, Inc., האצת טיפולים משולבים*, Catalio Nexus Fund II, LLC*, LikeMinds, Inc*, Galen Robotics, Inc.* ו-Nurami Medical*. (*כולל הון עצמי או אופציות).
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרקים 1 מ"ל | BD | 309628 | |
| 15 מ"ל צינורות חרוטיים | קורנינג | 430052 | |
| 200 הוכחה אתנול | PharmCo | 111000200 | |
| 5 מ"ל פיפטות | CoStar | 4487 | |
| 70 מיקרון | פילטר פישר | 08-771-2 | |
| Accutase | Millipore Sigma | SIG-SCR005 | |
| Anased (הזרקת קסילזין, 100 מ"ג/מ"ל) | Covetrus | 33198 | |
| מערכת הרדמה | Patterson Scientific | 78935903 | |
| מיכל פסולת גז הרדמה | Patterson Scientific | 78909457 | |
| מגן ספסל תחתון | Covidien | 10328 | |
| C57Bl/6, עכברים בני 6-8 שבועות | מעבדות נהר צ'ארלס | 027 | |
| ChroMini Pro | Moser | Type 1591-Q | |
| קולגנאז-דיספאז | Roche | #10269638001 | |
| Countess II מונה תאים אוטומטי | תרמו פישר | ||
| רוזנת II FL המציטומטר | תרמו פישר | A25750 | |
| תמיסת פינוי פסולת | Miltenyi Biotech | #130-109-398 | |
| D-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | |
| DMEM F12 מדיה | קורנינג | 10-090-CV | |
| DMEM מדיה | קורנינג | 10-013-CV | |
| DNAse I | סיגמא אולדריץ' | #10104159001 | |
| צינורות אפנדורף | Posi-Click | 1149K01 | |
| תמיסת המתת חסד | הנרי שיין | 71073 | |
| FBS | Millipore Sigma | F4135 | |
| סרום בקר עוברי | תרמו פישר | 10437-028 | |
| פורמלין | Invitrogen | INV-28906 | |
| גזה | הנרי שיין | 101-4336 | |
| hEGF | PeproTech EC | 100-15 | |
| הפרין | סיגמא | H-3149 | |
| hFGF-b | PeproTech EC | 1001-18B | |
| תא אינדוקציה | Patterson Scientific | 78933388 | |
| Isoflurane | Covetrus | 11695-6777-2 | |
| Isoflurane Vaporizer | Patterson Scientific | 78916954 | |
| Ketamine | Covetrus | 11695-0703-1 | |
| Kopf Stereotactic | Frame Kopf Instruments | 5001 | |
| Lightfield Microscope | BioTek | Cytation 5 | |
| מיקרו הזרקה יחידה | Kopf | 5001 | |
| מקדחה מיקרומוטור | Foredom | F210418 | |
| מערכת MRI | Bruker | 7T Biospec Avance III MRI סורק | |
| NICO Myriad System | NICO Corporation | ||
| משחת עיניים | Puralube משחה | ||
| פפאין | סיגמא אולדריץ' | #P4762 | |
| PBS | Invitrogen | #14190250 | |
| PenStrep | Millipore Sigma | N1638 | |
| תמיסת פרקול | סיגמא אולדריץ' | #P4937 | |
| בקר פיפטה | Falcon | A07260 | |
| תמיסת פובידון-יוד | Aplicare | 52380-1905-08 | |
| פרוגסטרון | סיגמא | P-8783 | |
| Putrescine | Sigma | P-5780 | |
| RPMI Media | Invitrogen | INV-72400120 | |
| להב אזמל | Covetrus | 7319 | |
| ידית אזמל | Fine Science Tools | 91003-12 | |
| סמן עור | פסק זמן | D538,851 | |
| הידוק מסיר | MikRon | ACR9MM | |
| מהדק | MikRon | ACA9MM | |
| סיכות | קליי אדמס | 427631 | |
| מסגרת סטריאוטקטית | Kopf Instruments | 5000 | |
| סוכרוז | סיגמא אולדריץ' | S9378 | |
| תפר, ויקריל 4-0 | Ethicon | J494H | |
| T-75 בקבוק | תרבותSarstedt | 83-3911-002 | |
| TheraPEAKTM ACK מאגר ליזינג (1x) | Lonza | BP10-548E | |
| Trypsin-EDTA | Corning | MDT-25-053-CI |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה