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Articolo metodologico

Modello Xenotrapianto eterogeneo derivato dal paziente del cancro pancreatico utilizzando larve di pesce zebra come ospiti per la valutazione comparativa del farmaco

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DOI:

10.3791/59507

30 aprile 2019

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive le procedure di ottimizzazione in un modello di xenotrapianto tumorale a doppia fluorescenza basato su virus utilizzando il pesce zebra larva come ospiti. Questo modello xenotrapianto eterogeneo imita la composizione tissutale del microambiente del cancro al pancreas in vivo e funge da strumento più preciso per valutare le risposte ai farmaci in modelli personalizzati zPDX (zebrafish patient-derived xenogrft).

Abstract

Lo xenotrapianto tumorale derivato dal paziente (PDX) e lo xenotrapianto tumorale derivato dalle cellule (CDX) sono tecniche importanti per la valutazione preclinica, la guida medica e le ricerche di base sul cancro. Generazioni di modelli PDX in topi host tradizionali richiedono molto tempo e lavorano solo per una piccola parte di campioni. Recentemente, il PDX del pesce zebra (zPDX) è emerso come un sistema host unico, con le caratteristiche di piccola e alta efficienza. Qui, descriviamo una metodologia ottimizzata per la generazione di un modello di xenotrapianto tumorale a doppia fluorescenza per la valutazione chemioterapia comparativa nei modelli zPDX. Le cellule tumorali e i fibroblasti sono stati arricchiti da tessuti tumorali pancreatici appena raccolti o congelati in diverse condizioni di coltura. Entrambi i gruppi cellulari sono stati etichettati dal lentivirus che esprime proteine fluorescenti verdi o rosse, così come un gene anti-apoptosi BCL2L1. Le cellule trasfette sono state pre-miscelate e co-iniettate nel pesce zebra larvale 2 dpf che sono stati poi allevati in un mezzo E3 modificato a 32 gradi centigradi. I modelli di xenotrapianto sono stati trattati con farmaci chemioterapici e/o inibitori di BCL2L1, e le vibilità di entrambe le cellule tumorali e i fibroblasti sono stati studiati simultaneamente. In sintesi, questo protocollo consente ai ricercatori di generare rapidamente una grande quantità di modelli zPDX con un microambiente tumorale eterogeneo e fornisce una finestra di osservazione più lunga e una quantificazione più precisa nella valutazione dell'efficienza dei farmaci candidati.

Introduzione

L'oncologia di precisione mira a trovare le strategie terapeutiche più vantaggiose per il singolo paziente1. Attualmente, numerosi modelli preclinici come la coltura primaria in vitro, la coltura organoide in vitro2e gli xenografifti derivati dal paziente (PDX) nei topi prima o dopo la coltura organoide sono proposti per la diagnosi e per vagliare/valutare il potenziale scelte terapeutiche3. Modello PDX generato dall'iniezione di cellule tumorali primarie umane in topi immunocompromessi, è uno degli strumenti più promettenti per lo screening farmacologico personalizzato in oncologia clinica

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Protocollo

Tutte le procedure sugli animali sono state approvate e hanno seguito le linee guida del Comitato Etico Animale della Fudan University e tutti i campioni di cancro al pancreas sono stati ottenuti dal Fudan University Shanghai Cancer Center. L'approvazione etica è stata ottenuta dal Comitato Etico FUSCC e da ciascun paziente è stato ottenuto il consenso informato scritto.

1. Preparazione dell'apparecchiatura per la Microiniezione

  1. Preparazione della piastra di iniezione.
    1. Preparare una soluzione da 50 mL dell'1% di agarose disciolta in soluzione E3 (0,6 g/L di sale acquario in acqua doppia distillata - 0,0....

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Risultati

Nella figura 1è presente una struttura schematizzata della procedura. In breve, le cellule del tessuto tumorale primario sono state semiate nel mezzo completo dopo la digestione con o senza l'aggiunta di inibitori fibroblasti del cancro al pancreas. Le cellule tumorali e i fibroblasti sono stati arricchiti come due distinte popolazioni che i fibroblasti dominavano senza inibitori, e la crescita delle cellule tumorali ha prevalso dopo l'aggiunta di inibitori (.......

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Discussione

Entrambi i modelli PDX e CDX sono piattaforme vitali nel campo della biologia tumorale22,e la fase critica di un trapianto interspecie di successo è quello di migliorare la sopravvivenza dello xenotrapianto.  Recentemente, alcuni studi hanno dimostrato che l'espressione transitoria di BCL2L1 (BCL-XL) o BCL2 può migliorare significativamente la vitalità delle cellule staminali embrionali umane negli ospiti dei topi senza influenzare le identità cellulari e i destini

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Dichiarazioni

Non sono stati resi noti potenziali conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dalla National Natural Science Foundation of China 81402582, Natural Science Foundation of Shanghai 12D-2295100, 14YF1400600 e 18-R1404500

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
DMEMGIBCOC11995500BT
FBSHyclonesv30087.03
Y-27632CliniscienceY0503Inibitore della chinasi Rho
Primocininvivogenant-pm-1un antibiotico per colture cellulari primarie
Putrescina dicloridratoSigmaP5780
NicotinamideSigmaN3376
Penicillina streptomicinaGIBCO15140122.00
Tampone fosfato (PBS)GIBCOC10010500CP
HBSSGIBCO14170112.00
Collagenasi tipo IVGIBCO17104019.00
IaluronidasiSigmaH3884
Dnasi ISigmaD5025
InsulinaSigmaI9278
b-FGFGIBCOPHG0264
EGFGIBCOPHG0314
Inibitore dei fibroblasti del cancro del pancreasCHI ScientificFibrOUT
0.45 μ m filtro sterileMilliporeSLHV033RB
Colonna di concentrazioneMilliporeMillipore UFC910008Concentrare il virus
PolybreneSigmaH9268
Acido ialuronico Sale sodicoSigmaH7630
L-glutamminaGIBCO21051024.00
Gemcitabina Gemzan
MetilcellulosaSigmaM0262
Navitoclax (ABT-263)SelleckS1001Bcl-xL inibitore
Equipment
MicroinjectorNARISHIGE
StereomicroscopioOLYMPUSMVX10
Microscopio confocaleLEICASP80,00

Riferimenti

  1. Collins, D. C., Sundar, R., Lim, J. S. J., Yap, T. A. Towards Precision Medicine in the Clinic: From Biomarker Discovery to Novel Therapeutics. Trends in Pharmacological Sciences. 38 (1), 25-40 (2017).
  2. Huang, L., et al.

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Ristampe e permessi

Tag

Modello di xenotrapianto in zebrafishPDX per il cancro al pancreasmarcatura cellulare fluorescentetrasfezione lentiviraleiniezione in larve di zebrafishvalutazione di farmaci chemioterapicianalisi del microambiente tumoralequantificazione della fluorescenzamisurazione della vitalità cellularemedicina oncologica personalizzata