Modello post-resezione recidiva di glioblastoma per indagini terapeutiche sull'idrogel
24 febbraio 2023
Il presente protocollo stabilisce un modello post-resezione di recidiva del glioblastoma (GBM) utilizzando la microscopia per studiare l'effetto terapeutico di un idrogel iniettabile bioresponsivo in vivo.
La recidiva del tumore è una delle principali cause di fallimento del regime di resezione chirurgica del GBM. Il nostro protocollo fornisce un modello unico di recidiva GBM per efficaci studi di trattamento locale delle recidive, post-ricerca. Questa tecnica fornisce un metodo conveniente e fattibile per costruire il modello post-resezione della recidiva GBM e può essere utilizzata in vari studi sulla recidiva GBM.
Inizia preparando l'animale. Tagliare il cuoio capelluto del topo di circa un centimetro lungo la linea mediana sulla fronte destra con le forbici oftalmiche. Sintonizzare l'apparato stereotassico per assicurarsi che la cucitura a spina di pesce e il punto della fontanella anteriore si trovino allo stesso livello.
Usando un batuffolo di cotone imbevuto di viola genio, segna un punto a un millimetro verso la parte anteriore, 1,8 millimetri a destra e tre millimetri verso il basso rispetto alla fontanella anteriore. Forare il punto usando un trapano mini-cranico di un millimetro di diametro. Creare un poro di circa un millimetro di diametro e un millimetro di profondità.
Rimuovere il liquido spinale cerebrale essudato con un batuffolo di cotone sterile. Quindi, aspirare cinque microlitri di sospensione di cellule tumorali con una microsiringa. Allineare verticalmente la punta dell'ago della microsiringa con il foro di perforazione del cranio e inserirla fino a quando la punta dell'ago entra nel piano del cranio per tre millimetri.
Quindi, ritrarre l'ago di 0,5 millimetri. Aprire la microsiringa e iniettare la soluzione con una velocità di un microlitro al minuto. Trattenere l'ago per 10 minuti dopo l'iniezione.
Quindi, estrarre lentamente la microsiringa e premere il punto di iniezione con un batuffolo di cotone sterile e asciutto. Suturare il cuoio capelluto con una sutura chirurgica 10-0 non assorbibile e disinfettare l'incisione. Monitorare la salute dell'animale e tenerlo in condizioni calde.
Dopo che il topo si è svegliato, spostalo di nuovo nella gabbia dell'alloggiamento. 10 giorni dopo il cuscinetto del tumore, rilevare il tumore trapiantato. Per questo, iniettare il topo per via intraperitoneale con fluoresceina di potassio e, 11 secondi dopo, visualizzare il topo con un sistema di imaging bioluminescente in vivo.
Separare il tessuto del cuoio capelluto e il cranio e controllare il foro di perforazione utilizzato per costruire il modello ortotopico di GBM intracranico. Se il foro è guarito, identificarlo usando un apparecchio stereotassico e praticare il foro come mostrato in precedenza. Espandere l'intero diametro a cinque millimetri con un trapano cranico e rimuovere il liquido spinale cerebrale essudato con un batuffolo di cotone sterile.
Focalizzare il microscopio sulla testa del mouse e regolare le impostazioni per assicurarsi che il foro di perforazione si trovi al centro del campo visivo. Tagliare le meningi con microforbici. Quindi, rimuovere parte del tessuto tumorale con una microcurette e un microbisturi al microscopio.
Interrompere l'emorragia con una garza sterile e lavare l'iniezione con soluzione fisiologica sterile. Utilizzando una siringa da un millilitro, iniettare 10 microlitri di idrogel disponibile in commercio nella cavità di resezione. Utilizzando questo protocollo, le cellule GBM sono state impiantate nel cervello dei topi e la crescita del tumore è stata testata mediante imaging bioluminescente in vivo il giorno 10.
La resezione e l'iniezione di idrogel sono state eseguite il giorno 11. La dimensione dei tumori nel modello post-resezione recidivante GBM era significativamente inferiore a quella nel modello ortotopico di GBM intracranico. Il monitoraggio della crescita tumorale residua al giorno 25 ha mostrato la recidiva dei tumori.
La colorazione H & E ha confermato che il modello post-resezione recidivante GBM è stato costruito con successo e che i tumori residui si sono ripresentati in modo significativo dopo la resezione. La cosa più importante da ricordare in questa procedura è tagliare le meningi e rimuovere parte del tessuto tumorale al microscopio.
Panoramica
Questo protocollo stabilisce un modello di recidiva del glioblastoma (GBM) post-resezione che utilizza la microscopia per indagare l'effetto terapeutico di un idrogel iniettabile e bioreattivo in vivo. Fornisce un metodo unico per lo studio della ricomparsa tumorale e dell'efficacia del trattamento locale.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Oncoologia
- Ingegneria biomedica
Sfondo
- La ricomparsa del tumore rappresenta una sfida significativa dopo la resezione chirurgica del GBM.
- Strategie terapeutiche locali efficaci sono fondamentali per migliorare i risultati nei pazienti.
- Questo protocollo ha lo scopo di facilitare gli studi sui meccanismi di recidiva del GBM.
- La microscopia viene impiegata per monitorare la crescita tumorale e gli effetti del trattamento.
Scopo dello studio
- Sviluppare un modello affidabile per la ricorrenza del GBM dopo l'intervento chirurgico.
- Valutare il potenziale terapeutico di un idrogel bioresponsive.
- Migliorare la comprensione della dinamica della ricaduta del GBM.
Metodi Utilizzati
- Preparazione di un modello murino mediante tecnica di trapanazione cranica.
- Iniezione della sospensione di cellule tumorali nel cervello.
- Monitoraggio della crescita tumorale mediante imaging bioluminescente in vivo.
- Iniezione di idrogel nella cavità di resezione dopo la rimozione del tumore.
Risultati principali
- Stabilimento con successo di un modello di recidiva del GBM.
- Il trattamento con idrogel ha determinato dimensioni tumorali significativamente inferiori rispetto ai controlli.
- La ricomparsa dei tumori è stata confermata mediante analisi di imaging e analisi istologica.
- Il protocollo ha dimostrato la fattibilità per futuri studi sul GBM.
Conclusioni
- Il modello di recidiva del GBM post-resezione è efficace per lo studio della ricomparsa tumorale.
- I gel idrogelificabili per iniezione mostrano potenzialità come intervento terapeutico.
- Questo modello può contribuire allo sviluppo di trattamenti mirati per il GBM.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La ricomparsa del glioblastoma dopo la resezione rimane una sfida critica in neuro-oncologia, rendendo necessari modelli preclinici predittivi in grado di riflettere accuratamente la ricaduta clinica. Il modello descritto di ricaduta del GBM post-resezione consente una valutazione rigorosa di strategie terapeutiche locali, come idrogeli bioresponsive, in un contesto che simula l'intervento chirurgico e la malattia residua. Questo modello favorisce la continuità traslazionale e la riduzione dei rischi associati a modalità di trattamento locali per lo sviluppo del portafoglio terapeutico.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi di ipotesi terapeutiche rivolte ai meccanismi di recidiva del GBM.
- Facilita la riduzione del rischio biologico modellando scenari di recidiva clinicamente rilevanti.
- Consente la validazione funzionale di sistemi di somministrazione locale di farmaci in un contesto rilevante per la malattia.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce un sistema in vivo validato per la valutazione quantitativa dell'efficacia locale del trattamento.
- Permette una misurazione riproducibile della ricrescita tumorale e del carico residuo di malattia dopo la resezione.
- Consente la standardizzazione di protocolli di idrogel e somministrazione di farmaci per analisi successive.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea a endpoint rilevanti per la malattia nello sviluppo di biomarcatori traslazionali.
- Garantisce continuità dalla scoperta alla validazione preclinica di terapie locali.
- Fornisce informazioni per decisioni di avanzamento basate sulla valutazione del rischio per nuovi interventi contro il GBM.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello collega la fase iniziale della scoperta e la validazione preclinica, consentendo test basati su ipotesi di terapie locali in un contesto di recidiva clinicamente rilevante.
- Biologia della scoperta: Supporta studi meccanicistici sulla ricorrenza tumorale e sugli effetti di interventi locali.
- Screening: Fornisce output quantitativi e riproducibili per il confronto di candidati terapeutici.
- Analisi: Utilizza l'imaging bioluminescente e la conferma istologica per una misurazione accurata del carico tumorale.
- Ricerca traslazionale: Offre una piattaforma per la valutazione di trattamenti locali allineati a scenari di recidiva clinica.
- Riutilizzo aziendale: Offre un modello riutilizzabile e standardizzato per indagini su diverse terapie locali nel GBM.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nell'efficacia del trattamento locale e nella validazione del bersaglio per la ricaduta del GBM.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità e la standardizzazione della modellizzazione in vivo della ricaduta.
- Valore strategico: Migliora il processo decisionale di avanzamento o interruzione per i candidati terapeutici locali, riducendo il rischio biologico nelle fasi avanzate.
- Impatto sul portafoglio: Consente una priorizzazione adeguata al rischio delle terapie locali mirate alla ricorrenza del GBM.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze in chirurgia stereotassica e modellizzazione intracranica.
- Richiede accesso a infrastrutture per imaging in vivo e analisi istologica.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro dei protocolli chirurgici e di imaging.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diverse formulazioni di idrogel o linee cellulari tumorali.
- Il modello è limitato alla valutazione di trattamenti locali e potrebbe non cogliere gli effetti terapeutici sistemici.
