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Tessuti del tumore solido, compreso il cancro polmonare, esibiscono eterogeneità fenotipica e genetica e porto complesso microambienti1,2. L'interazione tra le cellule del tumore e la loro influenza di microambiente circostante il farmaco sensibilità e resistenza meccanismi3. Ciò evidenzia la necessità di modelli preclinici che può modellano accuratamente la complessità biologica e funzioni agendo nei tumori nativi. Precisione di taglio fette immediatamente derivate da tumori freschi forniscono una risorsa unica, come hanno una capacità principale per rappresentare in vivo biologia, almeno per un breve lasso di tempo, tra cui fenotipi spazialmente distribuiti in un singolo tumore. I tumori resecati clinici sono uno dei pochi esemplari personalizzati che possono essere ottenuti da un paziente di cancro, e loro uso diagnostico merita un esame.
La storia di date culture organotipiche torna all'all'inizio 19° secolo, quando i tumori intracranici umani erano mano-ha tagliato in pezzi di tessuto e coltivate utilizzando il cosiddetto appeso metodo drop. Frammenti di tessuto sono stati associati un vetrino coprioggetto e immerga in plasma umano eparinizzato, dopo di che i coprioggetti erano invertiti, sigillati e coltivati per diverse settimane4al. Tagliare manualmente tumore pezzi sono state coltivate utilizzando una varietà di altri metodi, come ad esempio su coaguli plasma5, mezzi liquidi6, o il 0,45 µm poro dimensione filtri6. Il termine "organotipiche" è stato utilizzato nel 1954, in uno studio sulla differenziazione della retina del pulcino embrione occhio7. Ciò è stata seguita da studi che hanno utilizzato il polmone e cuore espianti di tessuto derivate da embrioni di pulcino8ed espianti cervello di ratti adulti9.
Vari metodi per affettare sono stati choppers descritto, vale a dire manuale10,11, Krumdieck tessuto affettatrice12,13e vibratomes11,14,15, 16. L'affettatrice di tessuto Krumdieck genera nuclei cilindrici del tessuto, che vengono tagliati in fettine di tessuto circolare utilizzando un microtomo. Un vibratomo, d'altra parte, utilizza un microtomo lama vibrante. In uno studio su fette del fegato, è stato dimostrato che la Leica vibratome genera più fette risultati riproducibili e coerenti rispetto affettatrice Krumdieck15. Sono stati utilizzati fetta spessori che variano da 250 a 500 µm, e studi riportano il mantenimento della vitalità e caratteristiche morfologiche anche fino a 16 giorni14,10,17,18. Tuttavia, i tumori hanno variabili profili metabolici che possono influire sulle esigenze nutrizionali e parametri quali la composizione del tessuto di rigidità e matrice possono influire sull'aerazione e flusso dei nutrienti. È quindi probabile che ogni tipo di tessuto richiede l'ottimizzazione delle condizioni di affettare e cultura.
Metodi di coltivazione differenti sono stati usati per sostenere le culture della fetta: io) cultura interfase stazionario, anche detta cultura supporto stagnante in cui fette sono collocati sulla sommità di un inserto di membrana semi-porosa immerso nel terreno di coltura. In questo, la parte superiore delle fette è esposto all'aria, mentre la parte inferiore è completata con nutrienti attraverso l'inserto poroso14,19; II) il metodo di cazzuola, originariamente sviluppato per organi interi cultura o fette di tessuto embrionale. In questo, fette sono collocati sopra un foglio di cotone o filtro supportato da una griglia metallica, e il filtro è imbevuto nel terreno di coltura. Per mantenere i tessuti umidi, un sottile strato di mezzo viene aggiunto in cima il fette20,21,22. Questi primi due sono i cosiddetti culture interfase del aria-liquido; III) rullo tubo culture, in cui fette sono posizionati all'interno la parte piatta di un tubo di plastica contenente mezzo, tubo lenta rotazione garantisce che il tessuto è coperto con il mezzo durante la prima parte di un ciclo, o aerato durante il secondo23; IV) unità di incubazione, in cui fette sono esposti in modo intermittente a mezzo con le sostanze nutrienti e aerazione rotanti. Diverso dal rullo di tubi, in questo metodo fette sono collocati in cima titanio poroso griglie posizionati in piastre da 6 pozzetti con terreno di coltura24.
Fettine di tessuto derivato da tumori solidi resecati logicamente presenti un modello attraente ex vivo in cui verificare la risposta al trattamento di agenti anti-cancro, perché permettono la valutazione della vitalità, mirate attività di via e profili molecolari di un tumore specifico in presenza di suo microambiente tumorale nativo. Tuttavia, per valutare se le risposte di droga misurate in fette di tumore sono predittive di risposte in situ , è importante valutare in quale misura tessuto fette preservare tumore-specifiche funzioni biologiche quali la proliferazione cellulare, differenziazione delle cellule di istopatologia specifici o attività oncogena di segnalazione. L'impatto dello stress meccanico ha suscitato durante la preparazione di fetta, fetta imballaggio o adattamenti indotti da cultura sulla qualità e funzioni biologiche delle fette del tessuto sono domande fondamentali, strettamente legate alla capacità di implementare tumore-derivato fette per la diagnostica funzionale.
Il nostro progetto di consorzio finanziato dall'IMI PREDECT (http://www.predect.eu) propone di sistematicamente indirizzo queste domande fondamentali, attraverso lo studio di espianti di fetta da una varietà di fonti. Usando le fette derivate da modelli di cancro al seno, della prostata e del polmone, questo sforzo congiunto utilizzato qualitative letture così come ematossilina quantitativa e letture di eosina (H & E) - basata per dimostrare al fabbisogno di ossigeno atmosferico e stagnante filtro supporti per sostenere la vitalità delle fette coltivate fino a 72 h. Inoltre, analisi immunohistochemistry (IHC) su fette coltivate ha rivelato le sfumature di attuabilità intra-fetta, dimostrate come le sfumature di necrosi in fette derivate da cancro del polmone murino non a piccole cellule (NSCLC), ricevitore dell'estrogeno (ER), HIF1α e γH2AX sfumature in fette di cancro al seno, o sfumature di espressione del recettore (AR) dell'androgeno nel carcinoma della prostata sezioni25. È interessante notare che, intra-fetta gradienti di attuabilità nelle colture di 24 h di NSCLC murino furono salvati da coltivazione in un'unità di incubazione rotante, e il nostro studio recente ha mostrato che la redditività è stata estesa a 72 h26. In particolare il lato superiore è rimasto più praticabile26, sostenendo che le analisi di risposta di droga su fette migliori siano effettuate su questo lato del tessuto.
Anche se rimane una questione di come lontano fettine di tessuto possono riepilogare funzioni di tumore in situ , sono stati ampiamente utilizzati per testare le risposte agli agenti anti-cancro, tra cui farmaci mirati, anticorpi monoclonali e gli agenti di chemioterapia 10,11,13,14,18,27. Recentemente abbiamo mostrato che murini fette NSCLC mostrano cambiamenti dinamici nella proliferazione e oncogeno segnalazione attività seguendo coltivazione rispetto a 0 h tagliato di fresco fette26. Questo indica che è importante indagare se le funzioni biologiche mirati in situ sono conservate in modo appropriato durante la coltivazione, prima gli studi di perturbazione. Nonostante questi risultati, abbiamo mostrato che fette di tumore possono modello spaziale risposta a terapie mirate, mezzo droga rimangono trattamenti brevi (24 h) e vengono avviati all'inizio della coltura26. Il seguente protocollo descrive importante convalida aspetti rilevanti per l'istituzione e l'analisi delle culture di fetta di tumore, prima della loro applicazione in farmacologica della droga.