Modello di organoide tumorale della vescica: un metodo per il trapianto ortotopico di organoidi della vescica nella vescica murina ricevente
JoVE Encyclopedia of Experiments
Ricerca sul cancro
0 visualizzazioni • 4:15 min • April 30th, 2023
Gli organoidi tumorali derivati da pazienti sono tumori in miniatura sviluppati dall'organo genitore. Al momento del trapianto in un modello animale, questi organoidi conservano la maggior parte delle caratteristiche fenotipiche e genetiche del tumore originale, consentendo una terapia personalizzata del cancro. Ad esempio, gli organoidi del cancro della vescica si colorano positivamente per molti marcatori cellulari come il loro corrispondente tumore parentale.
Per sviluppare un modello di organoide tumorale, iniziare con una coltura di organoidi tumorali della vescica. Aggiungere la sospensione dell'enzima collagenasi alla coltura dell'organoide e incubare. La collagenasi scompone i componenti della matrice. Ora, aggiungere un terreno di coltura preriscaldato per rilasciare gli organoidi liberi in sospensione. Centrifugare a bassa temperatura per neutralizzare l'eventuale attività residua della collagenasi e ottenere il pellet organoide.
Scartare il surnatante contenente enzimi neutralizzati e componenti della matrice degradati e risospendere il pellet in un terreno fresco. Trasferire la sospensione di organoidi in un terreno di coltura contenente la matrice della membrana basale. Successivamente, aspirare l'organoide e la sospensione del terreno in una siringa e iniettarla nella parete anteriore di una vescica di topo nudo anestetizzata esposta chirurgicamente.
La complessa rete di matrice della membrana basale aiuta a intrappolare gli organoidi e facilita la loro integrazione con la parete della vescica. La parete della vescica imita il microambiente genitore-tumorale, consentendo agli organoidi di svilupparsi in un tumore che riflette la morfologia e la patogenesi del cancro originale.
Per preparare gli organoidi tumorali della vescica per il trapianto ortotopico, aggiungere 500 microlitri di collagenasi/dispasi al terreno organoide in una piastra a 24 pozzetti. Pipettare la matrice della membrana basale e il terreno su e giù. Quindi, incubare la piastra per 20 minuti a 37 gradi Celsius.
Dopo l'incubazione, raccogliere le cellule in una provetta da 15 millilitri e aggiungere 5 millilitri di DMEM preriscaldato. Quindi, centrifugare la provetta a 400 x g per 3 minuti a 4 gradi Celsius e aspirare il surnatante. Risospendere il pellet con 1 millilitro di DMEM e trasferire la soluzione in una piastra di Petri da 90 millimetri.
Al microscopio, prelevare da 10 a 100 organoidi tumorali con una pipetta P200 e raccoglierli in una microprovetta con ghiaccio. Centrifugare la microprovetta e rimuovere con cautela il surnatante. Quindi, mantieni il pellet sul ghiaccio fino a quando i topi non sono pronti per l'intervento chirurgico. Prima del trapianto della parete vescicale sottomucosa, tenere le siringhe, i puntali delle pipette e la matrice della membrana basale sul ghiaccio fino al momento dell'uso.
Dopo che il topo è stato anestetizzato, stenderlo in posizione supina e mantenere l'anestesia mediante inalazione con maschera di isoflurano vaporizzato al 2%. Applicare lo iodio povidone con una garza sterile e strofinare con etanolo al 70%. Praticare una piccola incisione trasversale nella pelle e nella parete muscolare della linea mediana inferiore dell'addome con forbici chirurgiche sterili. Esporre la vescica dalla cavità addominale e sostenerla con un batuffolo di cotone imbevuto di soluzione salina.
Risospendere i pellet di organoidi in 80 microlitri di terreno organoidico contenente il 50% di matrice di membrana basale ad alta concentrazione e iniettare la sospensione nella parte anteriore della cupola vescicale utilizzando la siringa da insulina. Chiudere l'incisione con una sutura di nylon 4-0 e disinfettare il sito chirurgico con iodio povidone ed etanolo al 70%. Lasciare che il mouse si riprenda sotto un irradiatore a infrarossi per 10-15 minuti. Quindi, monitora nuovamente il topo fino a quando non riprende conoscenza.
Panoramica
In questo articolo si discute lo sviluppo di organoidi tumorali derivati da pazienti, che sono tumori in miniatura che mantengono le caratteristiche del tumore originale. Questi organoidi vengono utilizzati per la terapia personalizzata del cancro, in particolare nel cancro della vescica.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Oncoematologia
- Medicina traslazionale
Sfondo
- Gli organoidi tumorali derivati da pazienti vengono creati a partire dal tumore originario.
- Mantengono le caratteristiche fenotipiche e genetiche del tumore originale.
- Questi organoidi facilitano strategie di trattamento personalizzate per il cancro.
- Gli organoidi del cancro della vescica sono particolarmente evidenziati per le loro somiglianze nei marcatori cellulari.
Scopo dello studio
- Sviluppare un modello affidabile per lo studio del cancro della vescica.
- Permettere l'integrazione di organoidi in modelli animali per la ricerca.
- Migliorare gli approcci terapeutici personalizzati mediante l'uso della tecnologia degli organoidi.
Metodi Utilizzati
- Coltura di organoidi tumorali della vescica con trattamento enzimatico della collagenasi.
- Iniezione della sospensione di organoidi nella vescica di topi anestetizzati.
- Utilizzo di matrice della membrana basale per facilitare l'integrazione degli organoidi.
- Tecniche chirurgiche per il trapianto ortotopico nella parete della vescica.
Risultati principali
- Conservazione con successo delle caratteristiche del tumore negli organoidi dopo il trapianto.
- Integrazione degli organoidi nella parete della vescica che imita il microambiente del tumore originale.
- Potenzialità dimostrata per la terapia personalizzata del cancro mediante modelli di organoidi.
- Metodologia stabilita per future ricerche sul cancro della vescica.
Conclusioni
- Gli organoidi derivati da pazienti sono efficaci per lo studio del cancro della vescica.
- Forniscono una piattaforma per strategie di trattamento personalizzate.
- La metodologia può essere adattata per altri tipi di cancro.
Domande Frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Il trapianto ortotopico di organoidi tumorali della vescica consente una modellizzazione fisiologicamente rilevante delle interazioni tra tumore e stroma in vivo. Questo approccio supporta la riduzione del rischio meccanicistica dei farmaci antitumorali per il carcinoma della vescica, preservando l'architettura tumorale nativa e i segnali microambientali. Fornisce un sistema preclinico predittivo per valutare la risposta ai farmaci e la progressione tumorale in un contesto clinicamente traslabile.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente la validazione funzionale di bersagli del cancro della vescica all'interno di un microambiente tissutale integro.
- Valore operativo: Mantiene l'eterogeneità tumorale e le interazioni stromali che vengono perse nelle colture in monocstrato.
- Valore strategico: Migliora la fiducia nei bersagli collegando le perturbazioni molecolari agli esiti fenotipici in situ.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Supporta la valutazione della risposta dose-effetto di composti in un'architettura tridimensionale che imita la penetrazione del farmaco in vivo.
- Valore operativo: Genera parametri quantificabili come l'attecchimento del tumore e la cinetica della crescita.
- Valore strategico: Migliora la capacità predittiva nell'identificazione dei composti promettenti riducendo i falsi positivi derivanti da sistemi di coltura artificiosi.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Modella la crescita ortotopica del tumore e i modelli di invasione rilevanti per la patogenesi del cancro della vescica umana.
- Valore operativo: Permette il monitoraggio longitudinale dello sviluppo tumorale mediante imaging o letture di biomarcatori.
- Valore strategico: Guida le decisioni di avanzamento o interruzione dimostrando la modulazione del bersaglio in un sito anatomico clinicamente rilevante.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo collega la fase iniziale della scoperta e la validazione preclinica fornendo un modello ortotopico riproducibile per la valutazione di bersagli nel cancro della vescica.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sulle interazioni tra tumore e stroma e sui percorsi di segnalazione dipendenti dal microambiente.
- Screening: Permette lo screening di composti in un contesto di matrice extracellulare preservata che influisce sulla disponibilità e sull'efficacia dei farmaci.
- Analisi: Fornisce output quantitativi, inclusi l'efficienza di attecchimento degli organoidi e il volume tumorale nel tempo.
- Ricerca traslazionale: Si allinea agli studi sui biomarcatori mantenendo le firme molecolari originali del tumore dopo il trapianto.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma standardizzata per la validazione iterativa di bersagli nei diversi sottotipi del carcinoma della vescica.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Riduce l'ambiguità meccanicistica preservando l'architettura nativa del tumore e la composizione stromale.
- Valore operativo: Garantisce la riproducibilità attraverso protocolli standardizzati di dissociazione enzimatica e inclusione in matrice.
- Valore strategico: Riduce i rischi nella selezione dei bersagli dimostrando la risposta fenotipica in un contesto ortotopico.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione dei farmaci per il cancro della vescica in base a dati di efficacia simili a quelli in vivo, corretti per il rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nella coltura di organoidi, microchirurgia e gestione dell'anestesia in modelli murini.
- Dipende dall'accesso alla matrice della membrana basale (ad esempio, Matrigel) e alla collagenasi/dispasi per la preparazione degli organoidi.
- Necessita di una tecnica chirurgica asettica e di un monitoraggio postoperatorio per il successo dell'attecchimento.
- È limitato dalla vitalità degli organoidi durante la preparazione e l'iniezione, richiedendo una gestione in catena del freddo fino al trapianto.
- La scalabilità è limitata dalla capacità chirurgica murina e dai tempi di recupero postoperatorio.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
In vitro organoide Cultura di primari tumori del colon mouse
Video correlati
0 Visualizzazioni
Isolamento delle cellule tumorali circolanti in un modello di topo ortotopico del tumore del colon-retto
Video correlati
0 Visualizzazioni
Generazione di organidi tumorali da modelli murini geneticamente ingegnerizzati del cancro alla prostata
Video correlati
0 Visualizzazioni
Un modello ortotopico di cancro alla vescica Murine
Video correlati
0 Visualizzazioni
Un modello ortotopico tumore della vescica e la valutazione del trattamento intravescicale sarna
Video correlati
0 Visualizzazioni
Modellazione del tumore ortotopico della vescica in un modello murino: una procedura per la somministrazione intravescicale di cellule tumorali nella vescica murina
Video correlati
0 Visualizzazioni
Un ortotopico cancro della vescica Modello di Gene Studi di consegna
Video correlati
0 Visualizzazioni
Mini-Invasiva Istituzione di murini ortotopico vescica Xenotrapianti
Video correlati
0 Visualizzazioni
Un tumore modello murino ortotopico della vescica e del tumore Detection System
Video correlati
0 Visualizzazioni
Modelli di Xenotrapianto ortotopico derivati dal paziente per carcinoma a cellule uroteliali umane e crescita del tumore del tumore colorettale e metastasi spontanea
Video correlati
0 Visualizzazioni
Ultimo aggiornamento: 29 agosto 2026