גליובלסטומה (GBM; גליומה דרגה IV) היא הגידול השכיח והממאיר ביותר במוח, והטיפולים הנוכחיים אינם יעילים, וכתוצאה מכך הישרדות חציונית של 15 חודשים1. מודלים פרה-קליניים אמינים ומדויקים המייצגים את מסלולי האיתות המורכבים המעורבים בצמיחת גידולי מוח ופתוגנזה חיוניים כדי לזרז את ההתקדמות בהערכת משטרים טיפוליים חדשים עבור GBM. מודלים עכבריים שבהם שורות תאי גידול במוח האנושי מושתלים באופן תת-עורי בעכברים מדוכאי חיסון אינם משקפים את הסביבה החיסונית הטבעית של גידולי מוח, וגם לא ניתן להשתמש בהם כדי להעריך את יכולתם של טיפולים לחצות את מחסום הדם-מוח2. באופן אידיאלי, מודלים פרה-קליניים של עכברים צריכים גם לשחזר מקרוב את ההיסטופתולוגיה האנושית של GBM, כולל הרמה הגבוהה של פולשניות לתוך פרנכימה3 שמסביב. למרות שמודלים של עכברים מהונדסים גנטית (GEM) מפתחים גידולים בהקשר של מערכת חיסון שלמה, לעתים קרובות נדרשות תוכניות רבייה מסובכות, וגידולים עלולים להתפתח לאט ולא באופן עקבי4. מודלים של אלוגרפט שמקורם ב-GEM מתאימים יותר למחקרים טיפוליים פרה-קליניים, שבהם יש צורך בקבוצות גדולות של עכברים נושאי גידול במסגרת זמן קצרה יותר.
בדו"ח קודם, תיארנו מודל עכבר GBM אורתוטופי הנגזר ישירות מגידולי GEM. גידולים ב-GEM נובעים מאירועים גנטיים באוכלוסיות תאים (בעיקר אסטרוציטים) המבטאים חלבון גליה פיברילרי חומצי (GFAP), הגורמים להתקדמות לגליובלסטומה. אבני חן TRP אלה מכילות טרנסגן TgGZT121 (T), המבטא T121 לאחר חשיפה לרקומבינאז Cre מונע GFAP. ביטוי חלבון T121 גורם לדיכוי פעילות החלבון Rb (Rb1, p107 ו-p103). ביטוי משותף של טרנסגן Cre מונע GFAP (GFAP-CreERT2) מכוון ביטוי לאסטרוציטים בוגרים לאחר השראת טמוקסיפן. עכברי TRP מחזיקים גם בקראס מוטנטי תלוי Cre (KrasG12D; R) אלל, המייצגים הפעלה של מסלול הקולטן טירוזין קינאז, והם הטרוזיגוטיים לאובדן Pten (P)5,6. סטיות גנים מקבילות ברשתות הקולטן טירוזין קינאז (RTK), PI3K ו-RB מעורבות ב-74% מפתוגנזה7 של GBM. לכן, מסלולי האיתות העיקריים שהשתנו בגליובלסטומה אנושית מיוצגים על ידי המוטציות המהונדסות בעכברי TRP, במיוחד גידולי GBM, שבהם מופעלות מטרות משותפות במורד הזרם של RTK5.
המודל האורתוטופי הסינגני שמקורו ב-GEM אומת כמודל המשחזר מאפיינים של גידולי מוח אנושיים, כולל פולשניות ונוכחות של סמנים ביולוגיים תת-סוגיים, לשימוש כפלטפורמה להערכת טיפולים בסרטן המתמקדים במסלולים חריגים בגליובלסטומה. תאים גודלו בתרבית מגידולים שנקצרו ממוחות TRP והושתלו מחדש במוחם של עכברים מותאמי זן, תוך שימוש בציוד סטריאוטקטי להזרקה תוך גולגולתית בקליפת המוח. מודל עכבר אורתוטופי פרה-קליני זה פיתח גידולי GBM שהיו תאיים מאוד, פולשניים, פלאומורפיים עם קצב מיטוטי גבוה, והציגו מוקדים ליניאריים של נמק על ידי תאים ניאופלסטיים וכלי דם צפופים, כפי שנצפה עבור GBM אנושי. נפחי הגידול וצמיחתו נמדדו על ידי דימות תהודה מגנטית in vivo (MRI).
בדו"ח זה, אנו מתארים את הטכניקה האופטימלית להזרקה תוך גולגולתית של תאי GBM ראשוניים או קווי תאים לתוך מוח עכבר מסוג פראי, תוך שימוש בגידולי TRP כדוגמה. אותו פרוטוקול עשוי להיות מותאם לעכברים מדוכאי חיסון ולקווי תאים אחרים של GBM. טיפים חיוניים ניתנים למניעת מלכודות נפוצות, כגון הכנת תאים תת-אופטימלית או דליפת תאים באתר ההזרקה, ולשימוש נכון בציוד הסטריאוטקטי כדי להבטיח שחזור ואמינות של המודל. למטרות תרגומיות, אנו מאמתים את המודל על ידי זיהוי MRI של גידול גידולי מוח בבעלי חיים חיים, אפיון היסטולוגי, ומציגים דוגמה לטיפול בעכברים נושאי גידול.