Abbiamo fornito istruzioni passo dopo passo per un approccio rapido e semplice al passaggio da una nuova linea cellulare alla sua analisi. Iniziamo con la sovraespressione di un tracciante fluorescente utilizzando una cassetta di sovraespressione lentivirale (passaggi 3 e 4). Segue la preparazione delle cellule per garantire il minor volume morto possibile durante l'iniezione, consentendo di iniettare un numero elevato di cellule sia nella doC che nello spazio retro-orbitale (fasi 6 e 7). Successivamente, eseguiamo l'acquisizione di dati ad alto rendimento utilizzando la microscopia stereofluorescente e la microscopia confocale ad alto ingrandimento per l'analisi qualitativa della disseminazione delle cellule tumorali di tutto il corpo (Figura 2 e passaggi 10, 11 e 12). È necessario prestare attenzione durante l'acquisizione dei dati, poiché per garantire la riproducibilità sia per l'imaging al microscopio stereo che per quello confocale, vengono delineate le impostazioni generiche e la standardizzazione (passaggi 11 e 12). Viene discussa l'analisi dei dati (utilizzando imageJ/Fiji) 16, insieme alla standardizzazione utilizzando le macro imageJ (passaggio 13).
Nella fase 3 abbiamo menzionato la marcatura transitoria delle cellule (tumorali) per eseguire un rapido pre-screening per valutare il potenziale tumorigenico di una nuova linea cellulare tumorale. Un avvertimento importante è che, sebbene facile da usare e di lunga durata, la colorazione transitoria qui descritta ha la possibilità di formare artefatti (cioè, è necessario prestare attenzione per garantire che i frammenti cellulari possano essere distinti dalle cellule intere, come è stato ampiamente eseguito da Fior e colleghi 9). Nella nostra esperienza la formazione di questi artefatti è direttamente collegata all'estrema stabilità della macchia e alla luminosità (anche dopo la morte cellulare), dove i frammenti cellulari vengono dispersi e assorbiti dalle cellule immunitarie, che potrebbero successivamente essere erroneamente concluse derivare da metastasi attive.
In entrambi i modelli descritti, l'attecchimento sistemico attraverso la doC e l'attecchimento localizzato nello spazio retro-orbitale, lo screening approfondito delle larve un giorno dopo l'iniezione è di fondamentale importanza. Come mostrato nella Figura 2B , tutte le larve che mostrano uno spostamento meccanico delle cellule innestate nell'area della testa (oltre il sito retro-orbitale) nel modello retro-orbitale e nelle cellule nel sacco vitellino, o che mostrano un edema nel pool iniettato con doC, devono essere rimosse. Tutti i fenotipi selezionati negativamente sono visualizzati come punti confocali ad alta risoluzione nella Figura 2, ma possono essere facilmente visti e rimossi attraverso l'osservazione stereomicroscopica.
Nel corso del tempo, le cellule migreranno e prolifereranno. Per il modello retro-orbitale, abbiamo osservato l'infiltrazione nei tessuti vicini per CRMM1, ma abbiamo osservato una minore proliferazione per CRMM2. Abbiamo sorprendentemente osservato metastasi a distanza che si verificano tra 2-4 dpi in alcuni individui (20%), dove abbiamo misurato una differenza significativa a 6 dpi, come mostrato nella Figura 4. Per entrambe le linee cellulari, abbiamo testato il potenziale proliferativo quando iniettato in entrambi i siti. Per CRMM1 c'è stato un aumento significativo (p<0,0001) del numero di cellule tumorali per o nei siti di iniezione, quando visualizzato come carico di cellule tumorali normalizzato, normalizzandosi al primo giorno per ciascun modello (aumento di 7,8 volte, ±3,2 per il modello RO e un aumento di 15 volte ±8,8 per il modello doC). CRMM2 non ha mostrato una crescita significativa quando normalizzato al primo giorno per ogni singolo modello (aumento di 2,4 volte, aumento di ±1,9 e 2,3 volte, ±1,14 per RO e doC). È stato riscontrato che CRMM1 prolifera facilmente sia nel tessuto retro-orbitale che nel tessuto ematopoietico caudale dopo l'attecchimento. La linea cellulare CRMM2 era meno proliferativa in entrambi i modelli, ma è interessante notare che è stata trovata in grado di metastasi a distanza quando iniettata nello spazio retro-orbitale, come mostrato nella Figura3B, C.
Dopo lo screening delle larve iniettate a 1 dpi e l'assegnazione casuale degli individui al gruppo di trattamento o di controllo, i pesci sono stati trattati per 6 giorni, cambiando l'acqua contenente Vemurafenib (questo inibitore può essere facilmente sostituito con qualsiasi altro composto antitumorale titolato). Abbiamo scelto di elaborare il modello di disseminazione del melanoma congiuntivale ematogeno precedentemente pubblicato che attiantò CRMM114, testando l'efficacia di Vemurafenib su CRMM1 impiantato ortotopicamente. CRMM1 ha mostrato una forte riduzione significativa del gruppo ectopicamente innestato trattato con Vemurafenib (P<0,0001) e una risposta stentata ma significativa per il modello ortotopicamente innestato (p<0,05), come mostrato nella Figura 4.

Figura 2. Valutazione fenotipica e screening dopo l'iniezione. A) Rappresentazione schematica della generazione di punti confocali xenotrapianti di zebrafish, che produce immagini senza soluzione di continuità e ad alta risoluzione dopo l'integrazione della successiva proiezione confocale. Qui gli xenotrapianti di zebrafish sono incorporati in agarosio a basso punto di fusione all'1% e montati su una capsula confocale con fondo di vetro (come descritto al punto 11.3). B) Tutti i possibili esiti dell'attecchimento retro-orbitale e del dotto di Cuvier sono visualizzati iniettati in zebrafish reporter di vasi sanguigni fluorescenti verdi (TG:fli:GFP), con cellule colorate attraverso l'espressione lentivirale di tdTomato). Denotiamo il corretto attecchimento a 1 dpi (pannello RO) e i fenotipi indesiderati (sia perdita cerebrale che perdita di vasi sanguigni). Le ultime due popolazioni devono essere rimosse per garantire che non confondano i risultati sperimentali a valle. C) I fenotipi indesiderati per l'attecchimento ematogeno attraverso il dotto di Cuvier (doC) sono contorni in cui le larve edematose cardiache (edema cardiaco) e le larve con cellule che fuoriescono nel sacco vitellino (iniezione di tuorlo) devono essere rimosse per evitare interferenze con le misurazioni a valle. Le larve correttamente iniettate vengono inserite in gruppi sperimentali come descritto al punto 7.1. (Tutte le immagini sono state acquisite a 1 dpi, utilizzando un microscopio confocale, barre della scala 200 μm. Le caselle gialle indicano i siti metastatici per gli attecchimenti RO e doC, rispettivamente per la regione della testa e il tessuto ematopoietico caudale). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3. L'analisi comparativa delle linee cellulari di melanoma congiuntivale CRMM1 e CRMM2 mostra una capacità metastatica e di crescita differenziale. A) Rappresentazione schematica dei modelli di iniezione, del modello retro-orbitale (RO) e del modello di attecchimento ematogeno (doC) i pesci utilizzati sono reporter di vasi sanguigni verdi TG(fli:GFP), con cellule che sovraesprimono tdTomato mostrate in rosso. B) Fenotipi rappresentativi dei pesci innestati con CRMM1 e CRMM2, CRMM1 mostra un attecchimento efficiente (sia RO che doC) e un'invasione su piccola scala nel tessuto circostante il sito di attecchimento RO (RO, punte di freccia gialle). CRMM2 mostra un'efficienza di attecchimento notevolmente inferiore per entrambi i modelli di attecchimento, ma mostra metastasi a distanza quando iniettato per via retro-orbitale (come mostrato in RO, indicato dalle punte di freccia). (Tutte le immagini sono state acquisite a 6 dpi, un microscopio confocale, barre della scala 200 μm. Le punte di freccia gialle indicano i siti metastatici sia per gli attecchimenti RO che per quelli doC, rispettivamente per la regione della testa e il tessuto ematopoietico caudale). C) Grafici di attecchimento cinetico sia per CRMM1 che per CRMM2, confrontando entrambi i modelli di attecchimento con il giorno 1 (normalizzando al giorno 1), si osserva un aumento significativo (p<0,0001) del carico tumorale normalizzato per la linea cellulare CRMM1 (tra 1 dpi e 6 dpi) dove si verifica una tendenza al rialzo (non significativa) per CRMM2. CRMM1 rivela una differenza significativa tra la crescita RO e doC, dove il modello doC mostra un tasso di espansione tumorale più elevato (circa 2 volte superiore per le larve trapiantate doC). I grafici mostrano la media e l'errore standard della media (SEM). Tutti i gruppi sono stati normalizzati a 1 dpi per ogni singola condizione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4. L'inibitore di BRAF V600E Vemurafenib inibisce significativamente le larve di zebrafish innestate di melanoma congiuntivale RO e doC. A) Rappresentazione schematica dei fenotipi del pesce zebra, dei modelli RO e doC. B) Sia le larve innestate RO che doC, iniettate con la linea cellulare di melanoma congiuntivale CRMM1, mostrano una significativa riduzione del carico tumorale normalizzato (p<0,05 e P<0,001 rispettivamente). I modelli di zebrafish trapiantati con doC indicano una maggiore risposta al farmaco e una relazione dose-indipendente con l'inibizione del farmaco, indicando una possibile saturazione dell'inibizione). I grafici mostrano la media e l'errore standard della media (SEM), tutti i gruppi sono stati normalizzati per controllare ogni singola linea cellulare. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Reagente | Volume |
| psPAX2 | 1,71 pmol (12,14μg) |
| pMD2.G | 0,94 pmol (3,66μg) |
| Plasmide di trasferimento* | 1,64 pmol (Calcola il volume esatto) |
Tabella 1.