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Articolo metodologico

Modellazione delle metastasi cerebrali mediante iniezione interna di cellule tumorali nell'arteria carotide

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DOI:

10.3791/64216

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2 agosto 2022

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Le metastasi cerebrali sono una causa di grave morbilità e mortalità nei pazienti oncologici. La maggior parte dei modelli murini di metastasi cerebrali sono complicati da metastasi sistemiche che confondono l'analisi della mortalità e dei risultati dell'intervento terapeutico. Presentato qui è un protocollo per l'iniezione carotidea interna di cellule tumorali che produce tumori intracranici coerenti con tumori sistemici minimi.

Abstract

Le metastasi cerebrali sono una causa di grave morbilità e mortalità nei pazienti oncologici. Gli aspetti critici delle malattie metastatiche, come il complesso microambiente neurale e l'interazione delle cellule stromali, non possono essere completamente replicati con saggi in vitro ; Pertanto, i modelli animali sono fondamentali per studiare e comprendere gli effetti dell'intervento terapeutico. Tuttavia, la maggior parte dei metodi di xenotrapianto di tumori cerebrali non produce metastasi cerebrali in modo coerente in termini di lasso di tempo e carico tumorale. I modelli di metastasi cerebrali generati dall'iniezione intracardiaca di cellule tumorali possono provocare un carico tumorale extracranico non intenzionale e portare a morbilità e mortalità metastatiche non cerebrali. Sebbene l'iniezione intracranica di cellule tumorali possa limitare la formazione di tumori extracranici, ha diversi avvertimenti, come le cellule iniettate spesso formano una singola massa tumorale nel sito di iniezione, un elevato coinvolgimento leptomeningeo e danni alla vascolarizzazione cerebrale durante la penetrazione dell'ago. Questo protocollo descrive un modello murino di metastasi cerebrali generate dall'iniezione interna dell'arteria carotide. Questo metodo produce tumori intracranici in modo coerente senza il coinvolgimento di altri organi, consentendo la valutazione di agenti terapeutici per le metastasi cerebrali.

Introduzione

Le metastasi cerebrali sono un tumore maligno prevalente associato a una prognosi molto sfavorevole 1,2. Lo standard di cura per i pazienti sottoposti a metastasi cerebrali è multimodale, costituito da neurochirurgia, radioterapia cerebrale completa e/o radiochirurgia stereotassica a seconda dello stato di salute generale dei pazienti, del carico di malattia extracranica e del numero e della posizione dei tumori nel cervello 3,4. I pazienti con un massimo di tre lesioni intracraniche sono eleggibili per la resezione chirurgica o la radiochirurgia stere....

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Protocollo

Tutti gli studi sono stati condotti all'interno delle linee guida del Comitato etico animale dell'Università del Queensland (UQCCR / 186 / 19) e del Codice australiano per la cura e l'uso degli animali per scopi scientifici.

1. Preparazione di cellule tumorali per iniezione

NOTA: In questo studio, è stata utilizzata la linea cellulare di cancro al seno umano, BT-474 (BT474). BT474 è stato coltivato in un terreno di coltura completo comprendente RPMI 1640 terreno integrato con il 10% di siero bovino fetale e l'1% di insulina. Le celle sono state mantenute in un incubatore a 37 ° C con il 5% di anidr....

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Risultati

Confronto tra l'iniezione dell'arteria carotide comune con o senza legatura esterna dell'arteria carotide
Quando le cellule tumorali sono state iniettate attraverso l'arteria carotide comune senza prima legare l'arteria carotide esterna24, i tumori facciali sono stati trovati nel 77,8% dei topi trapiantati (n = 7/9 animali). Un esempio di tumore facciale è illustrato nella Figura supplementare 3. Il metodo descritto in questo protocollo previe.......

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Discussione

Le metastasi cerebrali sono un processo complesso di cellule tumorali che si diffondono dal loro sito primario al cervello. Sono disponibili diversi modelli animali che rispecchiano alcune fasi di questo processo a più fasi e ci sono considerazioni fisiologiche e pratiche per la progettazione di studi preclinici sulle metastasi41,42. La maggior parte degli studi pubblicati che studiano l'uso della nanomedicina per il trattamento delle metastasi cerebrali hanno ut.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano conflitti di interesse. I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio; nella raccolta, analisi o interpretazione dei dati; nella stesura del manoscritto, o nella decisione di pubblicare l'articolo.

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata finanziata dall'Australian National Health and Medical Research Council (NHMRC), numero di sovvenzione APP1162560. ML è stato finanziato da una borsa di studio di ricerca post-laurea UQ. Vorremmo ringraziare tutti coloro che hanno contribuito con la zootecnia e l'imaging in vivo degli animali. Ringraziamo il Royal Brisbane and Women's Hospital per aver donato aliquote di zirconio per questo studio.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
100µ Filtro cellulare AnelloCorningCLS431752
30G Ago per microbilanciaBD23748
Siringa da insulina 31G Ultra-Fine IIBD326103
Pinza angolataProscitechT67A-SSA punta fine, angolata senza dentellature, punta da 18 mm, lunghezza 128 mm
Tappetino
Antibiotico e antimicoticoThermoFisher Scientific15240062
Sacche
BT-474 (HTB-20) linea cellulare per carcinoma mammarioATCCHTB-20
Buprenorfina (TEMGESIC)
Contatore di cellule CountessThermoFisher ScientificC10227
Diet-76AClearH2O72-07-5022
Microscopio
Perforatore
Tosatrici
Pinze ad angolo fineProscitechDEF11063-07Angolato 45 gradi, Punta liscia, Larghezza della punta: 0,4 mm, Dimensione della punta: 0,4 x 0,3 mm, lunghezza 9 cm
Tubo sottile per cannula, Tubo OD (in) 1/32, Tubo ID (in) 1/100inCole ParmerEW-06419-00
Siero fetale bovinoThermoFisher Scientific26140079
Hank's Balanced Salt Solution senza calcio e magnesioThermoFisher Scientific 14170120
HydrogelClearH2O70-01-5022
Isoflurane
Kimwipes Tergicristalli monouso a bassa lanugineKimberly Clark- KimwipesZ188964
Purè di topo chow
Meloxicam (METACAM)
Nose coneRealizzato con un tubo di microfuga
PAA lubrificante oculare (Carbomer 2mg/g)  Bausch e lomb
Soluzione di iodio povidoneBetadine2505692
DPI (guanto, maschera, camice, retina per capelli)
DivaricatoriKent ScientificSURGI-5001
RPMI 1640 MediaThermoFisher Scientific11875093
Sutura in seta 13mm 5-0, P3, 45cmEthiconJJ-640G
Soluzione fisiologica normale sterileThermoFisher ScientificTM4469
Nastro
PannelloUn tagliere avvolto con sacchetto autoclavabile.
Forbici chirurgicheProscitechT104Dimensioni della punta (LxP): 38x7mm, lunghezza 115mm
Pinza per sutura/ Pinza Brophy curvaProscitechT113CCurvo, arrotondato punta stretta da 2 mm, con dentellature, lunghezza 165 mm
Porta ago da sutura (portaago Olsen Hegar)ProscitechTC1322-180lunghezza 190 mm, morsetto a cricchetto
Cacciasiringa con pedale/ UMP3 Ultra micro pompaWorld Precision InstrumentsUMP3-3
T75ThermoFisher Scientific156499
Thread
Trigene II disinfettante per superficiCeva
Trypan Blue e Cell Counting Camera VetriniThermoFisher ScientificC10228
TrypLE Express terrenodissocianteThermoFisher Scientific 12605010
termico per animaliper autoclavedi dissezioneper orecchieelettricheadesivo chirurgico Pallone per colture tissutali

Riferimenti

  1. Nayak, L., Lee, E. Q., Wen, P. Y. Epidemiology of brain metastases. Current Oncology Reports. 14 (1), 48-54 (2012).
  2. Australian Institute of Health and Welfare. Cancer in Australia. , Canberra: AIHW. (2017).
  3. Maher, E. A., Mietz, J., Arteaga, C. L., DePinho, R. A., Mohla, S.

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