È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Modelli ortotopici traslazionali di glioblastoma multiforme

4.4K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/64482

⸱

17 febbraio 2023

 ,  , 

In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo un modello murino ortotopico preclinico per GBM, stabilito mediante iniezione intracranica di cellule derivate da tumori modello murino geneticamente modificati. Questo modello mostra le caratteristiche della malattia del GBM umano. Per gli studi traslazionali, il tumore cerebrale del topo viene monitorato mediante risonanza magnetica in vivo e istopatologia.

Abstract

I modelli murini geneticamente modificati (GEM) per il glioblastoma multiforme umano (GBM) sono fondamentali per comprendere lo sviluppo e la progressione dei tumori cerebrali. A differenza dei tumori xenotrapianti, nei GEM, i tumori sorgono nel microambiente nativo in un topo immunocompetente. Tuttavia, l'uso di GEM GBM negli studi di trattamento preclinico è impegnativo a causa delle lunghe latenze tumorali, dell'eterogeneità nella frequenza delle neoplasie e dei tempi di sviluppo del tumore di grado avanzato. I topi indotti tramite iniezione ortotopica intracranica sono più trattabili per gli studi preclinici e mantengono le caratteristiche dei tumori GEM. Abbiamo generato un modello di tumore cerebrale ortotopico derivato da un modello GEM con aberrazioni Rb, Kras e p53 (TRP), che sviluppa tumori GBM che mostrano focolai lineari di necrosi da parte di cellule neoplastiche e vascolarizzazione densa analoga al GBM umano. Le cellule derivate dai tumori GEM GBM vengono iniettate per via intracranica in topi riceventi wild-type, con ceppo abbinato e riproducono tumori di grado IV, bypassando così il lungo periodo di latenza tumorale nei topi GEM e consentendo la creazione di coorti ampie e riproducibili per studi preclinici. Le caratteristiche altamente proliferative, invasive e vascolari del modello TRP GEM per GBM sono ricapitolate nei tumori ortotopici e i marcatori istopatologici riflettono i sottogruppi di GBM umano. La crescita del tumore è monitorata da scansioni MRI seriali. A causa della natura invasiva dei tumori intracranici nei modelli immunocompetenti, seguire attentamente la procedura di iniezione qui descritta è essenziale per prevenire la crescita del tumore extracranico.

Introduzione

Il glioblastoma (GBM; glioma di grado IV) è il tumore cerebrale più comune e maligno e le terapie attuali sono inefficaci, con una sopravvivenza mediana di 15 mesi1. Modelli preclinici affidabili e accurati che rappresentano le complesse vie di segnalazione coinvolte nella crescita e nella patogenesi del tumore cerebrale sono essenziali per accelerare i progressi nella valutazione di nuovi regimi terapeutici per GBM. I modelli murini in cui le linee cellulari di tumore cerebrale umano sono impiantate per via sottocutanea in topi immunocompromessi non riflettono l'ambiente immunitario nativo dei tumori cerebrali, né possono essere utilizzati per....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Il protocollo di studio qui descritto è stato approvato dal NCI presso il Frederick Animal Care and Use Committee. NCI-Frederick è accreditato da AAALAC International e segue la politica del servizio sanitario pubblico per la cura e l'uso di animali da laboratorio. La cura degli animali è stata fornita secondo le procedure delineate nella "Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio (Consiglio Nazionale delle Ricerche, 2011; The National Academies Press, Washington D.C.).

1. Preparazione delle cellule per l'iniezione

NOTA: Le cellule primarie del tumore cerebrale di topo (MBR) utilizzate....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

I topi iniettati con cellule tumorali cerebrali devono essere monitorati quotidianamente per segni di crescita tumorale come convulsioni, atassia o perdita di peso. La crescita del tumore cerebrale può anche essere monitorata mediante risonanza magnetica a intervalli regolari. Le scansioni MRI settimanali consentono la visualizzazione dell'aumento del carico tumorale all'interno del cervello e le misurazioni del volume del tumore (Figura 1C). In particolare, i tumori TRP mostrano una crescit.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

I modelli preclinici sono essenziali per la valutazione di nuovi bersagli terapeutici e nuove strategie di trattamento nel GBM. I modelli murini geneticamente modificati per GBM hanno il vantaggio di insorgenza del tumore nel sito autoctono, ma spesso con una lunga latenza e una crescita tumorale imprevedibile13. I tumori del modello GEM mostrano una latenza di 4-5 mesi e la finestra temporale ideale per l'imaging, il reclutamento e il trattamento è variabile tra i singoli topi. Il modello ortotop.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Siamo grati al signor Alan E. Kulaga per l'eccellente assistenza tecnica e alla signora Michelle L. Gumprecht per aver perfezionato le tecniche chirurgiche. Ringraziamo il Dr. Philip L. Martin per l'analisi patologica e la signora Lilia Ileva e il Dr. Joseph Kalen del Frederick National Laboratory Small Animal Imaging Program per le scansioni MRI.

Questo progetto è stato finanziato in tutto o in parte con fondi federali dal National Cancer Institute, National Institutes of Health, con contratto n. HHSN261201500003I. Il contenuto di questa pubblicazione non riflette necessariamente le opinioni o le politiche del Dipartimento della salute e d....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
5% di metilcellulosa in 1X PBS, siringa autoclavataMilliporeSigma M7027
1mL Tuberculin, punta scorrevoleBD309659
6" Applicatori con punta in cotonePuritanS-18991
Piattaforma scenica regolabileDavid Kopf InstrumentsModello 901
Punte barriera per aerosolFisher Scientific02-707-33
Tamponi per la preparazione dell'alcol Sterile, grande - 2,5 x 3 polliciPDIC69900
B6D2  ceppo di topo (C57Bl/6J x DBA/2J)Jackson LaboratoryJax #10006
Cera osseaSpecialità chirurgiche901
Bupivacaina 0,25%Henry Schein6023287
BuprenorphineSRZooPharmn/a
Tubo in vinile trasparente 1/8ID X 3/16ODUDPT10004001
CVS Lubrificante Unguento per gli occhiCVS Farmacia247881
Bisturi monouso, bisturi a lama #10Miltex16-63810
Macchina per anestesia a gas con collegamento all'ossigeno e scatola per anestesiaSomni Scientificn/aL'investigatore può utilizzare l'attrezzatura standard facility
Gas piattaforma per anestesia per topiDavid Kopf InstrumentsModello 923-B
GraphPad PrismGraphpadPrism          9          versione 9.4.1
Hamilton 30 g ago, ½ ", mozzo piccolo, punto pst 3HamiltonSpecial Order
Hamilton siringa di precisione da microlitro, 1701 RN, senza ago 10 & micro; LHamilton7653-01
Sterilizzatore a cordone caldo con perlineFine Science Tools18000-45
Invitrogen Countess 3 Contatore cellulare automatizzatoFisher ScientificAMQAX2000
IsoFluranePiramal Critical Care29404
Tamponi per la preparazione dell'alcol isopropilicoPDIC69900
ITK_SNAP (Versione 36.X, 2011- presenta)Penn Image Computing and Science Laboratory (PICSL) presso l'Università della Pennsylvania e il Scientific Computing and Imaging Institute (SCI) presso l'Università dello Utah
KOPF Strumento stereotassico per piccoli animali con console di lettura digitaleDavid Kopf InstrumentsModello 940
Raccordo Masterflex, PVDF, dritto, riduttore per portagomma, 1/4" ID x 1/8" IDMasterflexHV-30616-16
Piastra riscaldante per topiDavid Kopf InstrumentsPH HP-4M
Sonda rettale per topoDavid Kopf InstrumentsPH RET-3-ISO
Nalgene Super Versi-Dry Protezioni per superficiThermoFisher Scientific74000-00
P20 pipettaGilsonF123600
Scrub chirurgico allo iodio povidoneDynarex1415
Applicatore di clip per ferite Reflex da 9 mmFine Science Tools12031-09
Dispositivo di rimozione per clip per ferite Reflex da 9 mmFine Science Tools12033-00
Clip per ferite Reflex da 9 mmFine Science Tools12032-09
Pinze Semken, curveFine Science Tools11009-13
Regolatore di temperaturaDavid Kopf InstrumentsPH TCAT-2LV
Tripsina-EDTA (0,25%)ThermoFisher Scientific25200056
con ago da 25 g, punta scorrevoleBD309626
UltraMicroPump 3 con controller Micro2TWorld Precision InstrumentsModello UMP3T
Siringa per tubercolina

Riferimenti

  1. Tamimi, A. F., Juweid, M. Epidemiology and Outcome of Glioblastoma. Glioblastoma. , (2017).
  2. Robertson, F. L., Marques-Torrejon, M. A., Morrison, G. M., Pollard, S. M. Experimental models and tools to tackle glioblastoma. Disease Models & Mechanisms. 12 (9), (2019).
  3. Wen, P. Y., Kesari, S.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Esplora altri articoli

Modello di glioblastoma ortotopicoIniezione intracranicaTopi geneticamente modificatiModelli di tumore cerebraleChirurgia stereotassicaIniezione di cellule tumoraliMonitoraggio tumorale tramite MRIModello murino immunocompetenteIstopatologia tumorale