Il presente protocollo descrive una resezione standardizzata dei tumori cerebrali nei roditori attraverso un approccio minimamente invasivo con un sistema integrato di conservazione dei tessuti. Questa tecnica ha implicazioni per rispecchiare accuratamente lo standard di cura nei roditori e in altri modelli animali.
Il presente protocollo descrive un paradigma standardizzato per la resezione del tumore cerebrale dei roditori e la conservazione dei tessuti. Nella pratica clinica, la resezione tumorale massimale è il trattamento standard di cura per la maggior parte dei tumori cerebrali. Tuttavia, la maggior parte dei modelli di tumore cerebrale preclinico attualmente disponibili non includono la resezione o utilizzano modelli di resezione chirurgica che richiedono molto tempo e portano a una significativa morbilità postoperatoria, mortalità o variabilità sperimentale. Inoltre, eseguire la resezione nei roditori può essere scoraggiante per diversi motivi, tra cui la mancanza di strumenti o protocolli chirurgici clinicamente comparabili e l’assenza di una piattaforma consolidata per la raccolta standardizzata dei tessuti. Questo protocollo evidenzia l’uso di un dispositivo di resezione multifunzionale e non ablativo e di un sistema integrato di conservazione dei tessuti adattato dalla versione clinica del dispositivo. Il dispositivo applicato nel presente studio combina l’aspirazione sintonizzabile e una lama cilindrica all’apertura per sondare, tagliare e aspirare con precisione il tessuto. Il dispositivo di resezione minimamente invasivo svolge le sue funzioni attraverso lo stesso foro di bava utilizzato per l’impianto iniziale del tumore. Questo approccio riduce al minimo le alterazioni dell’anatomia regionale durante la biopsia o gli interventi chirurgici di resezione e riduce il rischio di una significativa perdita di sangue. Questi fattori hanno ridotto significativamente il tempo operatorio (<2 min/animale), migliorato la sopravvivenza postoperatoria degli animali, minore variabilità nei gruppi sperimentali e si traducono in un'elevata vitalità dei tessuti e delle cellule resecati per analisi future. Questo processo è facilitato da una velocità della lama di ~ 1.400 cicli / min, che consente la raccolta dei tessuti in un sistema chiuso sterile che può essere riempito con una soluzione fisiologica di scelta. Data l'importanza emergente di studiare e modellare accuratamente l'impatto della chirurgia, la conservazione e la rigorosa analisi comparativa dei campioni di resezione tumorale regionalizzati e delle terapie somministrate all'interno della cavità, questo protocollo unico amplierà le opportunità di esplorare domande senza risposta sulla gestione perioperatoria e sulla scoperta terapeutica per i pazienti con tumore cerebrale.
Il glioblastoma (GBM) è il tumore cerebrale primario più comune e aggressivo negli adulti. Nonostante i recenti progressi nella neurochirurgia, nello sviluppo mirato di farmaci e nella radioterapia, il tasso di sopravvivenza a 5 anni per i pazienti con GBM è inferiore al 5%, una statistica che non è migliorata significativamente in oltre tredecenni1. Quindi, c’è bisogno di strategie di trattamento più efficaci.
Per sviluppare nuove terapie, sta diventando sempre più evidente che i protocolli sperimentali devono (1) utilizzare modelli preclinici traducibili che ricapitolino accuratamente l’eterogeneità e il microambiente del tumore, (2) rispecchiare il regime terapeutico standard utilizzato nei pazienti con GBM, che attualmente include chirurgia, radioterapia e chemioterapia, e (3) tenere conto della differenza tra nucleo resecato e residuo, tessuti tumorali invasivi 2,3,4,5. Tuttavia, la maggior parte dei modelli di tumore cerebrale preclinico attualmente disponibili non implementano la resezione chirurgica o utilizzano modelli di resezione chirurgica che richiedono relativamente tempo, portando a una quantità significativa di perdita di sangue o mancanza di standardizzazione. Inoltre, eseguire la resezione dei tumori cerebrali dei roditori può essere difficile a causa della mancanza di strumenti o protocolli chirurgici clinicamente comparabili e dell’assenza diuna piattaforma 6 stabilita per la raccolta sistematica dei tessuti (Tabella 1).
Il presente protocollo mira a descrivere un paradigma standardizzato per la resezione del tumore cerebrale dei roditori e la conservazione dei tessuti utilizzando un sistema multifunzionale di resezione minimamente invasiva non ablativa (MIRS) e un sistema integrato di conservazione dei tessuti (TPS) (Figura 1). Si prevede che questa tecnica unica fornirà una piattaforma standardizzata che può essere utilizzata in vari studi nella ricerca preclinica per GBM e altri tipi di modelli di tumore cerebrale. I ricercatori che studiano le modalità terapeutiche o diagnostiche per i tumori cerebrali possono implementare questo protocollo per ottenere una resezione standardizzata nei loro studi.
La resezione del tumore è una pietra miliare dei piani di trattamento oncologico neurochirurgico per i tumori cerebrali di basso grado e di alto grado. La citoriduzione e il debulking del tumore sono correlati con il miglioramento della funzione neurologica e della sopravvivenza globale nei pazienti con tumori cerebrali 1,2,5,6. Sebbene i protocolli per la resezione chirurgica siano stati prec…
The authors have nothing to disclose.
1 mL syringes | BD | 309628 | |
15 mL conical tubes | Corning | 430052 | |
200 proof ethanol | PharmCo | 111000200 | |
5 mL pipettes | CoStar | 4487 | |
70 micron filter | Fisher | 08-771-2 | |
Accutase | Millipore Sigma | SIG-SCR005 | |
Anased (Xylazine injection, 100 mg/mL) | Covetrus | 33198 | |
Anesthesia System | Patterson Scientific | 78935903 | |
Anesthesic Gas Waste Container | Patterson Scientific | 78909457 | |
Bench protector underpad | Covidien | 10328 | |
C57Bl/6, 6-8 week old mice | Charles River Laboratories | Strain Code 027 | |
ChroMini Pro | Moser | Type 1591-Q | |
Collagenase-Dispase | Roche | #10269638001 | |
Countess II Automated Cell Counter | Thermo Fisher | ||
Countess II FL Hemacytometer | Thermo Fisher | A25750 | |
Debris Removal Solution | Miltenyi Biotech | #130-109-398 | |
D-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | |
DMEM F12 media | Corning | 10-090-CV | |
DMEM media | Corning | 10-013-CV | |
DNAse I | Sigma Aldrich | #10104159001 | |
Eppendorf tubes | Posi-Click | 1149K01 | |
Euthanasia solution | Henry Schein | 71073 | |
FBS | Millipore Sigma | F4135 | |
Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher | 10437-028 | |
Formalin | Invitrogen | INV-28906 | |
Gauze | Henry Schein | 101-4336 | |
hEGF | PeproTech EC | 100-15 | |
Heparin | Sigma | H-3149 | |
hFGF-b | PeproTech EC | 1001-18B | |
Induction Chamber | Patterson Scientific | 78933388 | |
Isoflurane | Covetrus | 11695-6777-2 | |
Isoflurane Vaporizer | Patterson Scientific | 78916954 | |
Ketamine | Covetrus | 11695-0703-1 | |
Kopf Stereotactic frame | Kopf Instruments | 5001 | |
Lightfield Microscope | BioTek | Cytation 5 | |
Microinjection Unit | Kopf | 5001 | |
Micromotor drill | Foredom | F210418 | |
MRI system | Bruker | 7T Biospec Avance III MRI Scanner | |
NICO Myriad System | NICO Corporation | ||
Ophthalmic ointment | Puralube vet ointment | ||
Papain | Sigma Aldrich | #P4762 | |
PBS | Invitrogen | #14190250 | |
PenStrep | Millipore Sigma | N1638 | |
Percoll solution | Sigma Aldrich | #P4937 | |
Pipette controller | Falcon | A07260 | |
Povidone-iodine solution | Aplicare | 52380-1905-08 | |
Progesterone | Sigma | P-8783 | |
Putrescine | Sigma | P-5780 | |
RPMI Media | Invitrogen | INV-72400120 | |
Scalpel blade | Covetrus | 7319 | |
Scalpel handle | Fine Science Tools | 91003-12 | |
Skin marker | Time Out | D538,851 | |
Staple remover | MikRon | ACR9MM | |
Stapler | MikRon | ACA9MM | |
Staples | Clay Adams | 427631 | |
Stereotactic Frame | Kopf Instruments | 5000 | |
Sucrose | Sigma Aldrich | S9378 | |
Suture, vicryl 4-0 | Ethicon | J494H | |
T-75 culture flask | Sarstedt | 83-3911-002 | |
TheraPEAKTM ACK Lysing Buffer (1x) | Lonza | BP10-548E | |
Trypsin-EDTA | Corning | MDT-25-053-CI |