אופטימיזציה של ביופסיית שד והליכי איסוף דגימות כריתת שד עבור ביו-בנקאות, רפואה מותאמת אישית ויישומי מחקר
2 בספטמבר 2025
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט לאיסוף דגימות סרטן השד, שנועד לייעל את התועלת שלהן עבור בנקאות ביולוגית, רפואה מותאמת אישית ויישומי מחקר אחרים. זרימת העבודה לאיסוף דגימות, כולל ביופסיה של השד והליכי כריתת שד, מתוארת בפירוט, תוך התמקדות במזעור נזק לרקמות ומקסום איכות הדגימה.
המטרה היא לשפר את איסוף דגימות הסרטן לביובנקינג כדי לאפשר טיפול מותאם אישית טוב יותר באמצעות ריצוף RNA איכותי ותרבות אורגנואידים מרקמות סרטן שד פיליפיניות. ההתקדמויות האחרונות כוללות שימוש באורגנואידים שמקורם במטופל וריצוף RNA לחיזוי תגובת טיפול בסרטן השד במאמר עדכני, במיוחד במקרים עם פלישה לימפווסקולרית הקשורה לעמידות לתרופות. אנו משתמשים בביופסיות מונחות אולטרסאונד, בהערכת אחוזי גידול של ריצוף RNA ותרביות אורגנואידיות תלת-ממדיות כדי לנתח במדויק רקמות סרטן השד.
האתגרים העיקריים כוללים השגת RNA איכותי מדגימות ביופסיה קטנות, בעיות איכות לשימור אורגנואידים. אז לאחר שנתחיל עם סרטן השד, נחקור ביטוי גנים נוסף בקבוצה פיליפינית גדולה יותר ונשתמש באורגנידים כדי לבדוק טיפולים לסרטן בבלוטת התריס, שחלות, לבלב וסרטנים נדירים כמו גידולי פילודס. כדי להתחיל, התקן אקדח ביופסיה עם מחט ליבה בקוטר 14 גייג' בהנחיית אולטרסאונד במרפאה אמבולטורית, חדר ניתוח או סביבה אספטית אחרת.
לכל ליבה, אספו דגימת שד באורך של כ-2 סנטימטרים ממרכז הגידול ובמרחק סנטימטר אחד לרקמה תקינה סמוכה. אסוף שני סוגי דגימות, רקמה תקינה ורקמת גידול, מכל מטופל. העבירו כל דגימה לעוזר המחקר להצבה בצלחת פטרי המכילה תמיסת PBS.
מיין את תשעת דגימות רקמת הגידול לשישה ליבות לניתוח RNA ושלוש ליבות לביובנקינג. חתכו כל ליבה לאורך או לרוחב באמצעות להב סטרילי. הנח את שלושת ליבות הרקמה הרגילות בצלחות פטרי.
חתוך את הליבות לשניים והקצה אותן לניתוח. חלק דגימות בין הצינורות לפי עדיפות. הניחו חצי מהליבות בבקבוקי קריו ייעודיים של שני מיליליטר עם תמיסת ייצוב RNA של 1.25 מיליליטר.
תקבע את שאר החצאים בבקבוקוני דגימות המכילים 10% פורמלין מופר ניטרלי. מלא והגיש את טפסי הפתולוגיה הכירורגית עם הדגימות הקבועות למחלקת הפתולוגיה. לאחר כריתת השד, יש להכניס את הדגימה לשקית דגימה נקייה לאחר התיעוד ולהעביר מיד לפתולוגיה של מחלקת המעבדות ללא פורמלין כדי לקצר את זמן האיסכמיה הקרנית.
קבל חסימת רקמת גידול מינימלית של סנטימטר מעוקב במהלך הגרוסינג וחתוך לשני חצאים. חתוך באופן שווה את חצי הבלוק הטרי לצורך ריצוף RNA, ביובנקינג ותרבות אורגנואידים. הניחו מיד את הרקמה לריצוף RNA בבקבוקי קירור מקוררים מראש ומסומנים מראש של חמישה מיליליטר, מלאים מראש בתמיסת ייצוב RNA של 2.5 מיליליטר.
לביובנקינג, השתמש בבקבוקי קריו של חמישה מיליליטר עם אותו תמיסה. לתרבית אורגנואידים, השתמשו בבקבוקים חרוטיים בגודל 15 מיליליטר, מלאים מראש בחמישה מיליליטר של תמיסת אחסון רקמה ו-0.01 מיליליטר פרימוצין. למשוך שליש מכל בלוקי הגידול לצינור חרוטי אחד.
השגת מינימום של בלוק רקמה רגיל של סנטימטר מעוקב וחתוך אותה לשניים לצורך ביובבנקינג RNA והיסטופתולוגיה שגרתית. העבר את בלוק הרקמה לבקבוקי קירור מוקדם ומסומנים מראש של חמישה מיליליטר, מלאים מראש בתמיסת ייצוב RNA של 2.5 מיליליטר לצורך ריצוף RNA ובנקאות ביולוגית. אחר כך אטום את כל הבקבוקים הקריוג'יים עם פרפילם.
אחסן בארבע מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. לאחר מכן עבר למינוס 20 מעלות צלזיוס לשעתיים עד ארבע. ולבסוף, לאחסן בטמפרטורה של מינוס 80 מעלות צלזיוס.
אטום את פקקי הבקבוקון הקריופלימי עם פרפילם. הניחו את מבחנות הקריו האטומים במתקן מבחנה וכסו בחומר סופג וניילון בועות. הנח את המתקן העטוף בשקית שניתן לסגירה מחדש עם מדד טמפרטורה.
מקם חבילות ג'ל בתחתית קופסת פוליסטירן. ואז מניחים את השקית מעל חבילות הג'ל. שים שכבה נוספת של חבילות ג'ל מעל השקית.
ודא שהצינורות מונחים בין חבילות ג'ל כדי להבטיח שהדגימות יישארו קרות במהלך ההובלה. הכניסו את קופסת הפוליסטירן הסגורה לקופסת משלוח מקרטון וכללו את המניפסט בשקית זיפלוק. אטום ותווית את הקופסה למשלוח.
לפני העברת השליחים, שים לב למספר הבקבוקים ולזמן היציאה מהבנק הביולוגי. שתי דגימות עם ערכי RIN וריכוז משתנים נכשלו בשלב הכנת הספרייה במהלך הריצוף והוצאו מהניתוח הסופי. כל הדגימות קיבלו ציוני איכות ריצוף מצוינים כאשר יותר מ-90% מקריאות הבסיס היו מדויקות של לפחות 99.9%. הדמיית שדה בהיר הראתה יצירת אורגנואיד מוצלחת מרקמות כריתת השד בשלב 3 לאחר טיפול ניאואדג'ובנטי עם מבנים דמויי ספרואיד רבים הנראים בהגדלה נמוכה וגבוהה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט לאופטימיזציה של איסוף דגימות סרטן השד עבור בנק ביולוגי ורפואה מותאמת אישית. הוא מדגיש את צמצום נזקי הרקמה ואת מקסום איכות הדגימה באמצעות טכניקות מדויקות.
מרכיבי המחקר העיקריים
תחום המדע
- מחקר על סרטן השד
- בנק ביולוגי
- רפואה מותאמת אישית
רקע
- שיפור איסוף דגימות הסרטן הוא קריטי לטיפול יעיל.
- רצף RNA באיכות גבוהה ותרביות אורגנואידים חיוניים למחקר.
- האתגרים כוללים השגת RNA איכותי מדגימות ביופסיה קטנות.
- התקדמות באורוגנואידים שמקורם בחולים משפרת את התחזיות לתגובה לטיפול.
מטרת המחקר
- לשפר את איכות דגימות סרטן השד למחקר.
- להקל על טיפול מותאם אישית באמצעות שיטות שיפור איסוף דגימות.
- לחקור את ביטוי הגנים בקבוצת חולים פיליפינית גדולה יותר.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- ביופסיות מונחות אולטרסאונד לאיסוף דגימות.
- רצף RNA להערכת אחוז הגידול.
- תרביות אורגנואידים תלת-ממדיים לניתוח רקמות סרטן השד.
- שימוש באקדח ביופסיה עם מחט ליבה 14 מד במסגרות אספטיות.
תוצאות עיקריות
- איסוף מוצלח של RNA איכותי מדגימות ביופסיה קטנות.
- שימור יעיל של אורגנואידים לניתוח נוסף.
- פוטנציאל לבדיקת טיפולים על סוגי סרטן שונים באמצעות אורגנואידים.
- תובנות לגבי חדירה לימפו-וסקולרית ועמידות לתרופות בסרטן השד.
מסקנות
- פרוטוקולים מותאמים משפרים את התועלת של דגימות סרטן השד.
- מחקרים עתידיים יורחבו לסוגי סרטן אחרים בשימוש בשיטות דומות.
- מחקר מתמשך הוא חיוני לשיפור טיפולים אישיים בסרטן.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Optimized breast tissue collection and biobanking protocols are critical for enabling high-fidelity RNA sequencing and 3D organoid culture, directly impacting predictive confidence in breast cancer research. These procedures support translational continuity from sample acquisition to molecular profiling and functional drug response testing, informing portfolio decisions in precision oncology. The approach establishes a scalable infrastructure for multi-institutional biobanking and personalized medicine initiatives in resource-limited settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust molecular characterization of tumor and normal tissue for pathway analysis.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses using patient-derived organoids.
- Facilitates biological de-risking by integrating clinical and molecular data from diverse patient cohorts.
- Improves predictive confidence for target selection in heterogeneous populations.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality biospecimens for downstream RNA sequencing and 3D culture assays.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment of tumor content for assay readiness.
- Enables scalable preparation of samples for compound screening in organoid-based platforms.
- Supports reliable evaluation of drug response and resistance mechanisms in ex vivo systems.
Translational & Preclinical Research
- Aligns biospecimen collection with translational biomarker discovery and validation workflows.
- Maintains continuity from clinical sample acquisition to preclinical drug testing in disease-relevant models.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on functional and molecular readouts.
- Supports expansion to additional cancer types for broader translational impact.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by linking clinical sample acquisition, molecular profiling, and functional drug testing in organoid models.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through high-quality RNA and organoid outputs.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative biospecimens for assay development and compound evaluation.
- Analytics: Provides tumor percentage estimation and sequencing quality metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows for biomarker and therapy validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable biobanking and analytical infrastructure for ongoing and future studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in breast cancer research.
- Operational Value: Standardizes biospecimen handling, storage, and transport for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound-guided biopsy, tissue processing, and organoid culture.
- Demands access to RNA stabilization reagents, cryogenic storage, and sequencing infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and documentation procedures.
- Adaptable to various cancer types and tissue sources with protocol modifications.
- Sample quality and RNA integrity are critical for downstream success and must be monitored.
