Name: Terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema portatile ad ultrasuoni focalizzato da banco (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-10T14:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 7 s
Description: Scopri la terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma in un modello murino utilizzando ultrasuoni focalizzati guidati da risonanza magnetica. Questo metodo non invasivo offre una promettente alternativa alle chirurgie tradizionali.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Gli autori riconoscono il sostegno finanziario del National Science Foundation (NSF) STTR Phase 1 Award (#: 1938939), dell'ASME Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Award (#: N660012024075) e del Johns Hopkins Institute for Clinical and Translational Research (ICTR's) Clinical Research Scholars Program (KL2), amministrato dal National Institutes of Health (NIH) National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS). Le cellule sono state acquistate e fornite dalla Mayo Foundation for Medical Education and Research.

<ol><li>Tan, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+of+glioblastoma%3A+State+of+the+art+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22CA%3A+A+Cancer+Journal+for+Clinicians%22%5BJournal%5D)">Management of glioblastoma: State of the art and future directions.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 70 (4), 299-312 (2020).</li>
<li>Stupp, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiotherapy+plus+concomitant+and+adjuvant+temozolomide+for+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22The+New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma.</a> The New England Journal of Medicine. 352 (10), 987-996 (2005).</li>
<li>McHale, A. P., Callan, J. F., Nomikou, N., Fowley, C., Callan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy%3A+concept%2C+mechanism+and+application+to+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Experimental+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy: concept, mechanism and application to cancer treatment.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 880, 429-450 (2016).</li>
<li>Ohmura, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy+with+5-aminolevulinic+acid+and+focused+ultrasound+for+deep-seated+intracranial+glioma+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Anticancer+Research%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy with 5-aminolevulinic acid and focused ultrasound for deep-seated intracranial glioma in rat.</a> Anticancer Research. 31 (7), 2527-2533 (2011).</li>
<li>Shono, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elevated+cellular+PpIX+potentiates+sonodynamic+therapy+in+a+mouse+glioma+stem+cell-bearing+glioma+model+by+downregulating+the+Akt%2FNF-%CE%BAB%2FMDR1+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Elevated cellular PpIX potentiates sonodynamic therapy in a mouse glioma stem cell-bearing glioma model by downregulating the Akt/NF-κB/MDR1 pathway.</a> Scientific Reports. 11 (1), 15105(2021).</li>
<li>Ozawa, T., James, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+intracranial+brain+tumor+xenografts+with+subsequent+analysis+of+tumor+growth+and+response+to+therapy+using+bioluminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (41), e1986(2010).</li>
<li>Poussard, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+systems+%28IVIS%29+detection+of+a+neuro-invasive+encephalitic+virus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging systems (IVIS) detection of a neuro-invasive encephalitic virus.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4429(2012).</li>
<li>Borah, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy+in+combination+with+photodynamic+therapy+shows+enhanced+long-term+cure+of+brain+tumor%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy in combination with photodynamic therapy shows enhanced long-term cure of brain tumor.</a> Scientific Reports. 10 (1), 21791(2020).</li>
<li>Wu, S. -K., Santos, M. A., Marcus, S. L., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR-guided+focused+ultrasound+facilitates+sonodynamic+therapy+with+5-Aminolevulinic+acid+in+a+rat+glioma+model%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">MR-guided focused ultrasound facilitates sonodynamic therapy with 5-Aminolevulinic acid in a rat glioma model.</a> Scientific Reports. 9 (1), 10465(2019).</li>
<li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy-assisted+immunotherapy%3A+A+novel+modality+for+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Science%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy-assisted immunotherapy: A novel modality for cancer treatment.</a> Cancer Science. 109 (5), 1330-1345 (2018).</li>
<li>Nonaka, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy+consisting+of+focused+ultrasound+and+a+photosensitizer+causes+a+selective+antitumor+effect+in+a+rat+intracranial+glioma+model%5BTitle%5D)+AND+%22Anticancer+Research%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy consisting of focused ultrasound and a photosensitizer causes a selective antitumor effect in a rat intracranial glioma model.</a> Anticancer Research. 29 (3), 943-950 (2009).</li>
<li>Pi, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonodynamic+therapy+on+intracranial+glioblastoma+xenografts+using+sinoporphyrin+sodium+delivered+by+ultrasound+with+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Sonodynamic therapy on intracranial glioblastoma xenografts using sinoporphyrin sodium delivered by ultrasound with microbubbles.</a> Annals of Biomedical Engineering. 47 (2), 549-562 (2019).</li>
<li>Rodgers, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+histology+of+an+entire+mouse+brain+from+formalin+fixation+to+paraffin+embedding.+Part+1%3A+Data+acquisition%2C+anatomical+feature+segmentation%2C+tracking+global+volume+and+density+changes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Virtual histology of an entire mouse brain from formalin fixation to paraffin embedding. Part 1: Data acquisition, anatomical feature segmentation, tracking global volume and density changes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 364, 109354(2021).</li>
<li>Chimata, A. V., Deshpande, P., Mehta, A. S., Singh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+to+study+cell+death+using+TUNEL+assay+in+Drosophila+imaginal+discs%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Protocol to study cell death using TUNEL assay in Drosophila imaginal discs.</a> STAR Protocols. 3 (1), 101140(2022).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano che la ricerca è stata condotta in assenza di qualsiasi relazione commerciale o finanziaria che possa essere interpretata come un potenziale conflitto di interessi. Amir Manbachi insegna e fa consulenza per BK Medical (GE Healthcare), Neurosonics Medical ed è inventore di una serie di tecnologie FUS in attesa di brevetto. Betty Tyler ha ricevuto finanziamenti per la ricerca dal NIH ed è co-proprietaria di Accelerating Combination Therapies*. Ashvattha Therapeutics Inc. ha anche concesso in licenza uno dei suoi brevetti ed è azionista di Peabody Pharmaceuticals (*include azioni o opzioni).

Sono necessarie nuove opzioni terapeutiche ed efficaci per i pazienti con GBM. Questo protocollo ha delineato un trattamento preclinico mediato da FUS per il GBM che è attualmente in fase di indagine approfondita per la traduzione clinica. Sebbene la SDT abbia un potenziale entusiasmante, c'è ancora molto da capire e ottimizzare in ambito preclinico.
Uno dei componenti più importanti di questo protocollo è l'utilizzo di FUS guidato da risonanza magnetica per colpire il tumore per la massima efficacia. Utilizzando un fantoccio, è possibile creare uno spazio di coordinate 3D, in cui a ogni pixel delle sezioni assiali di risonanza magnetica può essere assegnata una coordinata. Quindi, una semplice procedura di selezione della posizione di sonicazione sull'immagine RM informa il trasduttore su dove puntare. Il sistema FUS preclinico utilizzato è altamente versatile e applicabile quando è necessario mirare a sedi di patologia specifica come un tumore, compresi i tumori a sede più profonda che sarebbero difficili da colpire senza la conferma dell'imaging. Utilizzando il gadolinio come agente di contrasto, c'è una chiara visualizzazione del tumore, consentendo all'utente di prendere decisioni informate nella scelta dei bersagli. Il vantaggio che la SDT ha rispetto a molti altri trattamenti è che si tratta di una terapia specifica per il tumore. La FUS a bassa intensità dovrebbe colpire solo il tessuto tumorale, lasciando relativamente intatto il parenchima cerebrale sano 3,8.
I risultati di questo esperimento evidenziano come i vantaggi di questo protocollo possano portare a risultati terapeutici simili ad altri risultati in letteratura per la SDT. La Figura 5 mostra che entro 24 ore dal giorno del trattamento, c'è stato un rallentamento della crescita del tumore nella coorte trattata. Sebbene insignificante utilizzando questa piccola dimensione del campione, la significatività potrebbe risultare con un numero maggiore di animali. Questo ritardo nella crescita del tumore è simile a quello mostrato nell'articolo pionieristico su questo argomento di Wu et al. (2019), che ha mostrato una crescita del tumore rallentata nel tempo negli animali trattati, nonché un aumento dei tempi di sopravvivenza9.
Le considerazioni che sono state fatte durante la progettazione di questo protocollo includevano il ceppo animale, il tipo di tumore e la selezione dell'agente sonosensibilizzante. I topi nudi atimici sono stati scelti per questo protocollo per diversi motivi. Innanzitutto, il topo nudo è più facile da sonicare poiché la mancanza di peli impedisce qualsiasi attenuazione. Inoltre, la mancanza di un sistema immunitario consente l'impianto di xenotrapianti derivati dal paziente (PDX) in modo che il modello tumorale assomigli più da vicino alla situazione clinica. Lo svantaggio dell'utilizzo di un modello atimico è che il sistema immunitario non può essere caratterizzato, quindi qualsiasi risposta immunitaria generata da SDT non sarà misurata in questi studi10. La linea tumorale scelta è una linea PDX aggressiva e in rapida crescita. Il momento del trattamento è molto importante perché l'instaurazione del tumore deve essere verificata, ma il carico tumorale non deve riempire l'emisfero cranico. Diverse linee cellulari richiedono tempi di incubazione diversi per ottenere un tumore di dimensioni ottimali per la sperimentazione preclinica. In questo protocollo, il 5-ALA è stato utilizzato come sonosensibilizzante a causa del suo assorbimento preferenziale nei tumori del GBM, che è stato confermato in vitro per questa linea cellulare in esperimenti precedenti (dati non pubblicati). Altri sonosensibilizzanti possono essere sostituiti e testati per determinare il composto più adatto per efficacia e sicurezza. Infine, il trattamento è stato iniziato 3 ore dopo l'iniezione di 5-ALA, poiché la letteratura precedente ha dimostrato che questo è il momento ottimale con quel dosaggio di iniezione5.
I parametri FUS scelti in questo protocollo (10 W/cm 2 per2 min a 515 kHz in ogni posizione target) sono stati decisi sulla base di una revisione della letteratura precedente e di esperimenti iniziali 4,9. È stata scelta una griglia di punti di sonicazione che copre l'intero tumore per generare l'effetto ROS in tutto il tumore. L'intensità utilizzata qui è superiore a quella di altre pubblicazioni, ma in un breve lasso di tempo, non si prevede che ciò porti ad effetti negativi legati alla temperatura, poiché intensità fino a 25 W/cm2 sono state utilizzate con successo in un modello murino senza effetti collaterali significativi11. È importante sottolineare che in letteratura non è stato pubblicato alcun set standardizzato o ottimizzato di parametri FUS. Pertanto, i valori specifici qui riportati possono essere regolati per determinare l'insieme ottimale di parametri, portando alla massima riduzione del tessuto tumorale mantenendo la sicurezza. Inoltre, poiché diverse linee cellulari hanno diversi livelli di vascolarizzazione e ipossia, potrebbe essere necessario modificare questo trattamento. Abbiamo mostrato una diminuzione complessiva della crescita tumorale (Figura 5) entro 24 ore dal trattamento con SDT, anche se i parametri devono essere ottimizzati e più animali devono essere testati per determinare l'effetto massimo di questo trattamento. Le scansioni MRI post-trattamento non mostrano la comparsa di lesioni create dal trattamento con FUS nel tessuto sano, con l'effetto localizzato al tessuto tumorale (Figura 6). C'è anche l'opportunità di combinare la SDT con altre tecniche FUS, come la permeabilizzazione transitoria della barriera emato-encefalica, per massimizzare l'assorbimento di 5-ALA nel tumore12. Questo protocollo può essere ulteriormente integrato eseguendo varie tecniche istologiche per verificarne la sicurezza e l'efficacia a livello strutturale. Una colorazione con ematossilina ed eosina (H&E) può essere eseguita per verificare la presenza di danni strutturali o tumorali13, mentre una colorazione terminale con deossinucleotidil transferasi dUTP nick end labeling (TUNEL) può essere eseguita per verificare l'apoptosi cellulare14. Indipendentemente da ciò, questo protocollo presenta un trattamento sicuro e specifico per il tumore in cui i cambiamenti sono evidenti anche 24 ore dopo il trattamento, il che è evidente confrontando il tasso di crescita dei tumori trattati con SDT e dei tumori non trattati, nonché confrontando le fette tumorali prima e dopo la sonicazione.
Con qualsiasi protocollo, ci sono sempre svantaggi o limitazioni che devono essere soppesati. Il limite principale dell'attuale protocollo è il tempo e i costi. Nel frattempo, uno dei vantaggi di questo protocollo è la sua mira focalizzata automatizzata. Per realizzare questa procedura mirata, è necessario eseguire scansioni MRI per ogni singolo animale per garantire che il targeting del tumore sia corretto, un processo che può richiedere tempo e denaro. Inoltre, a seconda del numero di punti focali desiderati, la quantità di tempo per eseguire questo protocollo potrebbe essere di ore anche per pochi animali, con conseguente basso numero di animali sperimentali. Nonostante questi inconvenienti, questo protocollo mirato non invasivo rimane una preferenza fattibile rispetto alle opzioni di chirurgia aperta.
In conclusione, questo protocollo ha mostrato la capacità del trattamento SDT di ridurre la crescita del tumore nel cervello entro 24 ore dal trattamento, mantenendo il tessuto neurale sano in un modello murino preclinico. Gli studi sull'efficacia della SDT e l'ottimizzazione dei vari parametri per aumentare la produzione di ROS sono necessari per rendere questo trattamento clinicamente idoneo. Dovrebbero essere esplorate nuove strade per l'uso della SDT come modello terapeutico non invasivo.

Il glioblastoma (GBM) è una forma di tumore cerebrale altamente aggressivo che ha un'incidenza di 3,21 per 100.000 persone ed è il tumore cerebrale maligno più comune1. L'attuale standard di cura comprende la resezione chirurgica, la radioterapia e la chemioterapia2. A causa della natura invasiva e infiltrativa del tumore, la resezione completa del tumore è rara. Il tessuto residuo ai margini del tumore determina un alto tasso di recidiva del tumore e un basso tasso di sopravvivenza inferiore al 6% dopo 5 anni1.
A causa di questa prognosi, i ricercatori stanno esplorando nuove opzioni terapeutiche per combattere questa malattia mortale. La terapia sonodinamica (SDT) è un trattamento non invasivo che combina ultrasuoni focalizzati a bassa intensità (FUS) e agenti sonosensibilizzanti per produrre un effetto citotossico nelle cellule bersaglio3. Ad esempio, i sonosensibilizzanti a base di porfirina come l'acido 5-aminolevulinico (5-ALA) sono assorbiti preferenzialmente dalle cellule tumorali e aumentano la produzione di specie ossidative reattive (ROS) a livelli dannosi se esposti a ultrasuoni focalizzati. Livelli sovraespressi di ROS nelle cellule possono danneggiare le strutture cellulari e innescare l'apoptosi. Poiché il 5-ALA è assorbito preferenzialmente dalle cellule tumorali, il tessuto sano all'interno della regione di trattamento è illeso 3,4. Studi preliminari in vitro hanno rivelato che molte cellule tumorali vengono lisate dal trattamento SDT, sebbene il tasso di morte cellulare dipenda dalla linea cellulare. Studi preliminari in vivo hanno prodotto risultati simili, confermando che la SDT può innescare l'apoptosi5.
Questo protocollo ha lo scopo di descrivere tecniche e parametri efficaci per il trattamento SDT di modelli di roditori con cellule GBM impiantate per via intracranica utilizzando una piattaforma di ricerca FUS da banco. I ricercatori possono utilizzare questo protocollo per eseguire e ottimizzare SDT per la ricerca FUS traslazionale.

<table><tbody><tr><td>0,5% Tripsina-EDTA</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15400054</td><td></td></tr><tr><td>Siringhe da 1 mL</td><td>BD</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>10 &; L Siringa</td><td>Hamilton Hamilton Company</td><td>49AL65</td><td></td></tr><tr><td>10 &micro; L Puntali per pipette</td><td>USACcientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1000 mL Flacone</td><td>Corning</td><td>MP-34514-25</td><td></td></tr><tr><td>Provette coniche da 15 mL</td><td>Corning</td><td>CLS430791</td><td></td></tr><tr><td>200 Proof etanolo</td><td>PharmCo</td><td>111000200</td><td></td></tr><tr><td>Pipette da 5 mL Falcon</td><td></td><td>357543</td><td></td></tr><tr><td>50 mL Filtro</td><td>Corning</td><td>430290</td><td></td></tr> da <tr><td>500 mL</td><td>Corning</td><td>431097</td><td></td></tr><tr><td>Acido 5-aminolevulinico cloridrato&nbsp;</td><td>Ricerca Prodotti Internazionale</td><td>A11250</td><td></td></tr><tr><td>7T PET-MR system</td><td>Bruker</td><td>Biospec 70/30</td><td></td></tr><tr><td>Foglio di alluminio</td><td>Reynolds Marca</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Amplificatore</td><td>FUS Instruments</td><td>2175</td><td></td></tr><tr><td>Topi nudi atimici</td><td>Charles River Laboratories</td><td>Ceppo Codice 490</td><td></td></tr><tr><td>Trapano osseo</td><td>Foredom</td><td>HP4-917</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuga</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>75004261</td><td></td></tr><tr><td>Contenitore per rifiuti di isofluoroano al carbone Patterson</td><td>scientific</td><td>78909457</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>FUS Instruments</td><td>2269</td><td></td></tr><tr><td>Vetro di copertura</td><td>Fisherbrand</td><td>12-545J</td><td></td></tr><tr><td>Monitor da tavolo</td><td>ASUS</td><td>VZ239H</td><td></td></tr><tr><td>D-Luciferin</td><td>Gold Biotecnologia</td><td>LUCK-1G</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>11965092</td><td></td></tr><tr><td>Rasoio elettronico</td><td>Wahl&nbsp;</td><td>93235-002</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf tubi</td><td>Posi-Click</td><td>1149K01</td><td></td></tr><tr><td>Siero fetale bovino</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>16000044</td><td></td></tr><tr><td>Formalina</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>SF100-20</td><td></td></tr><tr><td>Generatore di funzioni</td><td>Siglent</td><td>QS0201X-E01B</td><td></td></tr><tr><td>Agente di contrasto gadolinio (Gadavist)</td><td>McKesson Corporation</td><td>2068062</td><td></td></tr><tr><td>Garza</td><td>Henry Schein</td><td>101-4336</td><td></td></tr><tr><td>Lampada</td><td></td><td></td><td></td>riscaldante</tr><tr><td></td><td>Termoforo Kent Scientific</td><td>RT-0501</td><td></td></tr><tr><td>Emocitometro</td><td>Microscopia elettronica</td><td>Scienze 63514-12</td><td></td></tr><tr><td>Camera di induzione</td><td>Patterson scientific</td><td>78933388</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizzatore isofluorano</td><td>Patterson scientific</td><td></td><td></td>78916954</tr><tr><td>Isoflurano&nbsp;</td><td>Covetrus</td><td>29405</td><td></td></tr><tr><td>Sistema di isoflurano</td><td>Patterson Scientific</td><td>78935903</td><td></td></tr><tr><td>spettro IVIS</td><td>Perkin Elmer</td><td>124262</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio Lightfield</td><td>BioTek</td><td>Cytation 5</td><td></td></tr><tr><td>Nair</td><td>Church e Dwight Co.</td><td></td><td></td>42010553</tr><tr><td>Unguento oftalmico&nbsp;</td><td>Unguento</td><td></td><td></td>veterinario Puralube</tr><tr><td>P-20 pippette</td><td>Rainin</td><td>17008650</td><td></td></tr><tr><td>Xenografie derivate dal paziente</td><td>Mayo Clinic</td><td>M59</td><td></td></tr><tr><td>Penicillina/Streptomiosina</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10378016</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione salina tamponata con fosfato</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>70-011-069</td><td></td></tr><tr><td>Pippetter</td><td>Drummond</td><td>4-000-101</td><td></td></tr><tr>Sistema <td>Covetrus</td><td>PI050CV</td><td></td><td></td></tr><tr><td>RK-50 MRgFUS allo</td> iodio povidone&nbsp;<td>FUS Instruments</td><td>2182</td><td></td></tr><tr><td>Scala</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lama per bisturi</td><td>Covetrus</td><td>7319</td><td></td></tr><tr><td>Manico per bisturi</td><td>Fine Science Tools</td><td>91003-12</td><td></td></tr><tr><td>Set di cacciaviti</td><td>Jakemy</td><td>JM-8160</td><td></td></tr><tr><td>Marcatore cutaneo</td><td>Time Out</td><td>D538,851</td><td></td></tr><tr><td>Dispositivo di rimozione delle graffette</td><td>MikRon</td><td>ACR9MM</td><td></td></tr><tr><td>Cucitrice</td><td>MikRon</td><td>ACA9MM</td><td></td></tr><tr><td>Graffe</td><td>Clay Adams</td><td>427631</td><td></td></tr><tr><td>Telaio stereotassico</td><td>Kopf Instruments</td><td>5000</td><td></td></tr><tr><td>Stereotassica MRI prototipo di dispositivo di imaging in plastica</td><td>FUS Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pallone di coltura T-25</td><td>Corning</td><td>430641U</td><td></td></tr><tr><td>Trasduttore e scatola di corrispondenza</td><td>FUS Strumenti</td><td>T515H750-118</td><td></td></tr><tr><td>Degasatore ad ultrasuoni</td><td>FUS Instruments</td><td>2259</td><td></td></tr><tr><td>Gel per ultrasuoni</td><td>ParkerLabs</td><td>&nbsp; 01-08</td><td></td></tr><tr><td>Bagnomaria</td><td>FUS Strumenti Xilazina</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Covetrus</td><td>1XYL006</td><td></td></tr></tbody></table>

terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema portatile ad ultrasuoni focalizzato da banco

Sonodynamic Therapy for the Treatment of Glioblastoma Multiforme in a Mouse Model Using a Portable Benchtop Focused Ultrasound System

La terapia sonodinamica (SDT) è un'applicazione degli ultrasuoni focalizzati (FUS) che consente a un agente sonosensibilizzante di innescare i tumori per una maggiore sensibilità durante la sonicazione. Sfortunatamente, gli attuali trattamenti clinici per il glioblastoma (GBM) sono carenti, portando a bassi tassi di sopravvivenza a lungo termine tra i pazienti. L'SDT è un metodo promettente per il trattamento del GBM in modo efficace, non invasivo e specifico per il tumore. I sonosensibilizzatori entrano preferenzialmente nelle cellule tumorali rispetto al parenchima cerebrale circostante. L'applicazione di FUS in presenza di un agente sonosensibilizzante genera specie ossidative reattive con conseguente apoptosi. Sebbene questa terapia si sia dimostrata efficace in precedenza negli studi preclinici, mancano parametri standardizzati stabiliti. Sono necessari metodi standardizzati per ottimizzare questa strategia terapeutica per l'uso preclinico e clinico. In questo articolo, descriviamo in dettaglio il protocollo per eseguire la SDT in un modello preclinico di roditore GBM utilizzando la FUS guidata dalla risonanza magnetica (MRgFUS). MRgFUS è una caratteristica importante di questo protocollo, in quanto consente di mirare in modo specifico a un tumore cerebrale senza la necessità di interventi chirurgici invasivi (ad esempio, craniotomia). Il dispositivo da banco utilizzato in questo caso è in grado di concentrarsi su una posizione specifica in tre dimensioni facendo clic su un target su un'immagine MRI, rendendo la selezione del target un processo semplice. Questo protocollo fornirà ai ricercatori un metodo preclinico standardizzato per MRgFUS SDT, con la flessibilità aggiuntiva di modificare e ottimizzare i parametri per la ricerca traslazionale.

Le dimensioni del tumore diminuiscono negli animali trattati con SDT 24 ore dopo il trattamento. Il giorno del trattamento con SDT, il segnale di bioluminescenza medio originale per i gruppi di controllo e di trattamento (N = 4 ciascuno) era rispettivamente di 2,0 x 10 6 ± 3,1 x 10 6 e 2,3 x 10 6 ± 1,3 x 10 6 p/s/cm2/sr. I valori medi di bioluminescenza corrispondenti alle dimensioni del tumore prima del trattamento tra i due gruppi non erano statisticamente significativi (p = 0,89). Il segnale medio di bioluminescenza del gruppo di trattamento è stato di 3,57 x 10 6 ± 2,3 x 10 6 24 ore dopo SDT, mentre il segnale bioluminescente del gruppo di controllo è stato aumentato a 5,5 x 10 6 ± 8,2 x 10 6 p/s/cm2/sr. Come mostrato nella Figura 5, ciò corrisponde a un tasso di crescita rispettivamente dell'83,4% ± del 78% e del 172% ± del 34%, ipotizzando una crescita esponenziale (p = 0,08). Dei quattro animali trattati, tre avevano tassi di crescita più bassi dopo il trattamento rispetto ai controlli. C'era un valore anomalo nel gruppo di trattamento che mostrava una crescita paragonabile ai controlli, distorcendo le deviazioni.
Inoltre, gli animali sono stati sottoposti a successiva risonanza magnetica con mezzo di contrasto il giorno successivo al trattamento per il confronto pre e post-trattamento del tumore. L'intensità media in scala di grigi dell'agente di contrasto nei tumori è stata condotta su ciascuna fetta di risonanza magnetica per ciascun animale per misurare la quantità di agente di contrasto che entrava nei tumori dopo il trattamento, come stima delle dimensioni del tumore. Prima del trattamento, l'intensità media della scala di grigi del tumore tra i gruppi di controllo e trattati era simile. In media, questa intensità della scala di grigi è aumentata nel gruppo di controllo a una magnitudo maggiore rispetto ai gruppi trattati, anche se questo non era significativo (p = 0,47). Questi dati sono riportati nella Tabella 2. L'elevata variabilità di questi risultati è potenzialmente dovuta al fatto che le risonanze magnetiche sono state eseguite solo 24 ore dopo il trattamento, momento in cui il potenziale terapeutico della SDT sta solo iniziando a manifestarsi. Ciononostante, la Figura 6 mostra un esempio delle lesioni create dalla SDT.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig01.jpg"> Figura 1: Configurazione del sistema FUS. (Torna su) Sistema MRgFUS con componenti etichettati. (Anteriore) 1. Piattaforma. 2. Braccio del trasduttore motorizzato dell'asse. 3. Trasduttore FUS. 4. Bagnomaria. 5. Letto per risonanza magnetica. 6. Monitorare. 7. Scatola di corrispondenza dell'impedenza del trasduttore. 8. Scatola dell'amplificatore di potenza. 9. Generatore di funzioni. 10. Porta BNC del canale 1 del generatore di funzioni. 11. Computer desktop. (In basso) Sistema MRgFUS con schema elettrico codificato a colori con le seguenti connessioni. (Indietro) 1. Cavi di alimentazione. 2. Monitorare HDMI su HDMI desktop. 3. Porta B, USB B a USB A desktop. 4. Oscilloscopio LAN ethernet a desktop ethernet. 5. Interfaccia di movimento da Ethernet a Ethernet desktop. 6. Ingresso ausiliario dell'oscilloscopio da BNC a ingresso AWG BNC. 7. Oscilloscopio canale 1 (anteriore) BNC a SYNC BNC. 8. Corrispondenza scatola uscita BNC a RF ingresso coassiale. 9. Uscita RF coassiale alla scatola corrispondente coassiale. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig01large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig02.jpg"> Figura 2: Registrazione fantasma. (A) Configurazione del sistema e software durante la registrazione fantasma. (B) Screenshot della schermata di registrazione fantasma, dove il cerchio rosso è la circonferenza selezionata della sezione trasversale assiale. (C) Fantasma posizionato sul letto della risonanza magnetica, vista dall'alto. (D) Vista laterale del fantoccio, dove la linea rossa si trova nella fetta assiale corrispondente al cerchio in C. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig02large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig03.jpg"> Figura 3: Posizionamento dell'animale. (A) Letto e culla per risonanza magnetica, con varie parti etichettate: 1. Culla per risonanza magnetica. 2. Letto per risonanza magnetica stereotassica. 3. Barre auricolari. 4. Barra del morso. 5. Cono nasale. 6. Foro per piolo del letto MRI. 7. Tubi per anestesia isoflurano. (B) Illustrazione che rappresenta il posizionamento del topo sul letto di risonanza magnetica e il posizionamento sulla culla, con la bobina RF (arancione) (illustrazione modificata utilizzando il modello Biorender 2022). (C) Illustrazione che rappresenta il posizionamento del topo sul letto di risonanza magnetica durante un trattamento FUS (illustrazione modificata utilizzando il modello Biorender 2022). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig03large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig04.jpg"> Figura 4: Selezione del punto focale. Esempio di selezione di un punto di sonicazione in un singolo animale. Ogni colonna rappresenta una sezione di risonanza magnetica post-contrasto pesata in T1 in cui ogni sezione è di 0,5 mm nella direzione prossimale (fetta 1) e distale (fetta 5). Il contorno del tumore è stato segmentato manualmente ed è delineato in rosso (riga 1) e le posizioni di sonicazione corrispondenti (riga 2) sono rappresentate da un quadrato verde chiaro (centro focale massimo) e da un cerchio blu (metà della circonferenza focale massima). Ogni posizione è stata sonicata per 2 minuti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig04large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig05.jpg"> Figura 5: Tasso di crescita dopo SDT. Il tasso di crescita dei tumori GBM da pre a 24 ore dopo il trattamento SDT in animali trattati e non trattati (controllo) con tumori intracranici M59 in base alla luminescenza misurata. Le barre di errore indicano la deviazione standard. È stato eseguito un test T di uno studente a due campioni per determinare la significatività. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig05large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65114/65114fig06.jpg"> Figura 6: Lesione generata da SDT. Le scansioni MRI pesate in T1 pre e post-contrasto da un modello animale con una fetta assiale rappresentativa che mostra una lesione nel tumore creata da SDT. (A sinistra) Risonanza magnetica eseguita prima del trattamento SDT, con il tumore delineato in rosso. (Al centro) Selezione del punto focale FUS in cui la pressione massima è rappresentata da cerchi azzurri e le regioni di pressione massima sono rappresentate da cerchi blu. (Destra) Scansioni MRI post-SDT, in cui il tumore è delineato in rosso. Vengono mostrate le lesioni create dall'SDT e il foro della siringa per l'impianto. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65114/65114fig06large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Sequenza</td>
			<td>T1</td>
		</tr><tr><td>Tempo di ripetizione</td>
			<td>3000 millimetri</td>
		</tr><tr><td>Tempo di eco</td>
			<td>30 millimetri</td>
		</tr><tr><td>Spessore fetta</td>
			<td>0,5 millimetri</td>
		</tr><tr><td>Numero di fette</td>
			<td>25</td>
		</tr><tr><td>Spaziatura dei pixel</td>
			<td>0,187 mm x 0,187 mm</td>
		</tr><tr><td>Matrice di acquisizione</td>
			<td>Dimensioni 133 x 133</td>
		</tr><tr><td>Medie</td>
			<td>4</td>
		</tr></tbody></table>Tabella 1: Impostazioni MRI.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td>
			<td>Controllo</td>
			<td>Gruppo SDT</td>
			<td>Valore P</td>
		</tr><tr><td>Pre-trattamento</td>
			<td>7,49 x 10 3 ± 2,2 x 103</td>
			<td>7,48 x 10 3 ± 1 x 103</td>
			<td>0.99</td>
		</tr><tr><td>Post-trattamento</td>
			<td>8,79 x 103 ± 7,7 x 102 </td>
			<td>7,95 x 10 3 ± 1,1 x 103 </td>
			<td>0.33</td>
		</tr><tr><td>Differenza percentuale</td>
			<td>16% ± 16%</td>
			<td>7% ± 12%</td>
			<td>0.47</td>
		</tr></tbody></table>Tabella 2: Scala di grigi MRI pesata in T1 con aumento del post-contrasto.

Qui, descriviamo un protocollo che descrive in dettaglio come eseguire la terapia sonodinamica in un modello di glioblastoma murino in vivo utilizzando ultrasuoni focalizzati guidati dalla risonanza magnetica.

Terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema portatile ad ultrasuoni focalizzato da banco

Sonodynamic therapy (SDT) is an application of focused ultrasound (FUS) that enables a sonosensitizing agent to prime tumors for increased sensitivity ...

La terapia sonodinamica è un trattamento a ultrasuoni senza incisione, specifico per il tumore e a bassa intensità per il glioblastoma, questo tumore cerebrale aggressivo e in rapida crescita. La guida RM consente l'erogazione di precisione di questa energia ultrasonica focalizzata a specifiche aree cerebrali, risparmiando così il tessuto cerebrale normale e l'area eloquente. Questo protocollo fornisce ai ricercatori una linea guida per la terapia sonodinamica preclinica e include parametri supportati dalla letteratura per il trattamento del glioblastoma in un modello di roditore.Questa tecnica ha il potenziale per trattare i tumori cerebrali e altri tipi di malattie del sistema nervoso centrale utilizzando radiazioni non ionizzanti senza la necessità di interventi chirurgici invasivi, senza la necessità di chemioterapie dolorose o senza la necessità di radioterapia. Il protocollo riportato in questo studio può essere generalmente considerato ripetibile e affidabile per i ricercatori interessati agli ultrasuoni focalizzati, agli ultrasuoni focalizzati guidati dalla risonanza magnetica, alla terapia sonodinamica e alle neuroscienze, mentre le competenze tecniche sono necessarie per una gestione appropriata della risonanza magnetica e del sistema a ultrasuoni focalizzati. A dimostrare la procedura sarà Griffin Mess, un ingegnere ricercatore e uno scienziato emergente del mio laboratorio.Per iniziare, preparare il letto per risonanza magnetica posizionando il cono nasale nella sua fessura. Quindi far scorrere la barra del morso attraverso i fori della barra del morso situati sul cono del naso e all'estremità del letto, con l'estremità della protezione del morso in bilico sul pozzetto aperto nel letto MRI. Posizionare l'animale anestetizzato sul lettino per risonanza magnetica con le orecchie allineate con i fori stereotassici della barra auricolare e agganciare i denti attraverso la protezione del morso per tenerlo in posizione.Fai scorrere l'ogiva in avanti in modo che sia posizionata sopra la parte superiore del muso dell'animale. Far scorrere le barre auricolari attraverso i fori su entrambi i lati del letto per risonanza magnetica e sollevare la testa dell'animale fino a quando entrambe le barre auricolari non possono entrare nei condotti uditivi del topo. Assicurati che l'animale sia in una posizione comoda.Quindi, utilizzando un cacciavite a testa piatta, fissare le viti compatibili con la risonanza magnetica per bloccare entrambe le barre auricolari, il cono nasale e la barra del morso. Mentre l'animale è in attesa, posiziona il lettino per la risonanza magnetica su un termoforo caldo per mantenere la temperatura corporea. Inserire il fantoccio nella posizione corrispondente del letto per risonanza magnetica, quindi posizionare il letto per risonanza magnetica nella base per risonanza magnetica nella fessura corrispondente.Posizionare la base per risonanza magnetica nella posizione corrispondente nella risonanza magnetica. Fai una risonanza magnetica del fantoccio. Rimuovere la base dal foro del magnete, ma tenerla sullo scanner.Rimuovere il letto MRI contenente il fantoccio dalla culla, quindi posizionare il letto con il fantoccio sul sistema MRGFUS facendo scorrere il piolo sul fondo nella fessura corretta. Inserire la punta di registrazione nelle fessure magnetiche sul braccio del trasduttore in modo che sia rivolta verso il basso verso il fantoccio. Sul software, scegliere la ricerca guidata della messa a fuoco, quindi selezionare la modalità jog attivata per iniziare la ricerca guidata della messa a fuoco.Dopo aver attivato la modalità jog, utilizzare i tasti sinistra, destra, su, giù, pagina su e pagina giù per spostarsi manualmente intorno al braccio del trasduttore rispettivamente nelle direzioni sinistra, destra, avanti, indietro, su e giù. Regolate manualmente il puntatore in tutte e tre le dimensioni fino a quando la punta del puntatore non tocca il centro del motivo a croce che si trova sulla parte superiore del fantoccio. Le fette fantasma assiali popoleranno quindi lo schermo sul lato destro.Scorrere queste sezioni tramite la barra di scorrimento del mouse del computer. Regolare la luminosità tenendo premuta l'immagine, quindi spostando il mouse del computer verso l'alto o verso il basso. Fai clic al centro del fantasma e apparirà un cerchio rosso.Fare clic e trascinare sul cerchio fino a quando non ha lo stesso diametro e si allinea con la circonferenza del fantoccio. Salvare le coordinate della posizione iniziale facendo clic su imposta LR, AP e SI. Fare clic su modalità jog disattivata. Rimuovere la punta di registrazione dal braccio del trasduttore, quindi selezionare Esci dalla ricerca della messa a fuoco.Confermare la posizione iniziale per completare la sequenza di inizializzazione. Prendere il letto per risonanza magnetica contenente l'animale fissato stereotassicamente e posizionarlo nella culla per risonanza magnetica precedentemente collegata allo scanner per risonanza magnetica. Collegare i tubi di ingresso e di uscita per anestesia ai tubi corrispondenti nella macchina per la risonanza magnetica.far scorrere la culla per risonanza magnetica contenente l'animale nel foro per risonanza magnetica, assicurandosi di mantenere la stessa posizione in cui è stato posizionato il fantoccio. Eseguire un localizzatore per vedere la posizione del cervello animale e quindi una risonanza magnetica pesata in T1 post-contrasto che copre l'intero cervello utilizzando le impostazioni MRI. Nel software, vai alla pagina principale di inizializzazione e fai clic sulla ricerca guidata della messa a fuoco.Quindi fare clic sulla modalità jog attivata. Quindi posizionare una piccola quantità di gel per ultrasuoni centrifugato sulla testa dell'animale, in modo che il gel copra l'intero cuoio capelluto sopra il cranio. Quindi riempire l'80% del bagnomaria con acqua deionizzata e degassata e posizionare il bagnomaria sulle colonne corrispondenti sulla piattaforma.Abbassare il bagnomaria fino a quando la membrana inferiore tocca il gel per ultrasuoni sulla testa dell'animale, formando una superficie di accoppiamento tra l'acqua e il gel. Immergere il trasduttore a ultrasuoni nel bagnomaria, assicurandosi che non si formino bolle d'aria sulla superficie del trasduttore. Dopo aver abbassato il braccio del trasduttore, allineare le fessure magnetiche l'una con l'altra mentre la superficie del trasduttore rimane sommersa.Per la modalità burst, vai alla scheda delle impostazioni di sonicazione e inserisci il tempo di sonicazione. Fare clic sull'icona del bersaglio in alto al centro della pagina e selezionare le posizioni corrette sulla sezione MRI corretta in cui deve essere puntata la regione focale FUS. Facendo clic sul punto focale verranno evidenziate le coordinate e la regione focale corrispondente sull'immagine diventerà blu.L'ultima colonna della tabella mostra il livello di potenza da sonicare in ogni punto focale. Una volta soddisfatte di tutte le regioni focali, selezionare Test del movimento. Una volta pronti, selezionare avvia sonicazione per avviare il protocollo di sonicazione, spostando il trasduttore e applicando i parametri FUS a ciascuna regione focale selezionata.Il tasso di crescita dei tumori dal pretrattamento alle 24 ore successive al trattamento SDT è stato calcolato sulla base della luminescenza misurata. I risultati mostrano che gli animali trattati hanno mostrato una riduzione della crescita tumorale rispetto ai controlli. Inoltre, l'imaging RM con mezzo di contrasto ha mostrato che l'intensità media in scala di grigi dell'agente di contrasto nei tumori è aumentata nel gruppo di controllo a una magnitudine maggiore rispetto ai gruppi trattati, indicando che una quantità minore di mezzo di contrasto è entrata nei tumori dopo il trattamento.Mentre abbiamo sviluppato il protocollo riportato per il trattamento dei tumori cerebrali del glioblastoma, non vediamo l'ora di sapere come altri colleghi e ricercatori ottimizzeranno i propri parametri per la loro particolare ricerca. La buona notizia è che la terapia sonodinamica è attualmente in fase di sperimentazione clinica sull'uomo e non vediamo l'ora di conoscere le sue promesse per i nostri pazienti. Per ottenere la massima efficienza, è necessaria l'ottimizzazione preclinica di questa terapia riportata in modelli animali per studiare il set e il setting, tra cui un'intera varietà di sonosensibilizzanti e terapie combinate.

sonodynamic-therapy-for-treatment-glioblastoma-multiforme-mouse-model

Research

Ricerca

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingegneria

Insonazione di microbolle è una strategia promettente per l'ablazione del tumore al ridotto potere acustico medie nel tempo, così come per la somministrazione mirata di terapie. Lo scopo del presente studio è quello di sviluppare strategie di ultrasuoni a bassa dovere ciclo pulsante e nanovettori per massimizzare non ablazione termica microvascolare e la consegna a carico sottocutaneo C6 gliomi.

Mezzo di contrasto ecografico mirato trattamento dei gliomi nei topi tramite Drug-Bearing consegna delle nanoparticelle e ablazione microvascolari

Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere l'utilizzo di un modello di glioblastoma ortotopico per gli studi di chemio-radioterapia. Questo articolo passare attraverso l'elaborazione delle cellule, l'impianto, e la radioterapia del mouse utilizzando un modello intracranica.

La radioterapia combinata in un modello di tumore ortotopico cervello di topo

Inizia con un topo anestetizzato portatore di tumore e rasagli la testa.Posizionalo in uno scanner MRI integrato con il sistema a ultrasuoni focalizzato.La risonanza magnetica iniziale localizza il tumore cerebrale e i vasi sanguigni vicini.Iniettare un agente di contrasto per via endovenosa, quindi somministrare nanoparticelle marcate in fluorescenza rivestite su microbolle riempite di gas.L'agente di contrasto e le microbolle circolano e raggiungono il cervello.Applicare onde ultrasoniche...

Somministrazione focalizzata di nanoparticelle potenziata da ultrasuoni in un modello murino per la terapia dei tumori

Fonte: Mess, G., et al. Terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema a ultrasuoni focalizzato portatile da banco. J. Vis. Exp. (2023)Questo video mostra un protocollo per l'esecuzione della terapia sonodinamica su un tumore cerebrale in un modello murino utilizzando gli ultrasuoni focalizzati guidati dalla risonanza magnetica (MRgFUS). Prima del trattamento viene somministrato un precursore sonosensibilizzante, che si accumula...

Trattamento dei tumori cerebrali in un modello murino mediante terapia sonodinamica

Questo video descrive un metodo per interrompere temporaneamente la barriera emato-encefalica (BBB) creando aperture transitorie utilizzando ultrasuoni focalizzati mediati da microbolle (FUS). Queste aperture locali transitorie della BBB possono eventualmente essere utilizzate per fornire molecole di farmaci di dimensioni maggiori direttamente nel parenchima cerebrale.

Focus Ultrasound Based Microbubble Mediated Blood-Brain Barrier Opening: Una tecnica per creare aperture transitorie localizzate nella barriera emato-encefalica del topo mediante sonoporazione

Gli ultrasuoni focalizzati con agenti microbolli possono aprire la barriera ematica in modo focale e transitorio. Questa tecnica è stata utilizzata per fornire una vasta gamma di agenti attraverso la barriera eencefalica. Questo articolo fornisce un protocollo dettagliato per la consegna localizzata al cervello del roditore con o senza guida per la risonanza prima.

Un approccio da banco all'apertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto

La barriera ematico-encefalica (BBB) può essere temporaneamente interrotta con ultrasuoni focalizzati mediati da microbolle (FUS). Qui descriviamo un protocollo passo-passo per l'apertura BBB ad alta produttività in vivo utilizzando un sistema FUS modulare accessibile per esperti non ad ultrasuoni.

Un neuronavigation stereotattico guidato da immagini ad alta produttività e un sistema ad ultrasuoni focalizzati per l'apertura della barriera ematico-encefalica nei roditori

Questo protocollo delinea le fasi necessarie per la veicolazione genica attraverso l'apertura della barriera ematoencefalica (BBB) ad ultrasuoni focalizzati, la valutazione dell'espressione genica risultante e la misurazione dell'attività di neuromodulazione dei recettori chemiogenetici attraverso test istologici.

Apertura della barriera emato-encefalica indotta da ultrasuoni focalizzati per il targeting delle strutture cerebrali e la valutazione della neuromodulazione chemiogenetica

Presentato qui è un protocollo per utilizzare l'ipertermia controllata, generata da ultrasuoni focalizzati ad alta intensità guidati da risonanza magnetica, per innescare il rilascio di farmaci da liposomi sensibili alla temperatura in un modello murino di rabdomiosarcoma.

Ipertermia generata da ultrasuoni focalizzati ad alta intensità guidata da risonanza magnetica: un metodo di trattamento fattibile in un modello di rabdomiosarcoma murino

Un nuovo metodo per l'incapsulamento follicolo ovarico in una rete di fibrina-alginato 3D compenetrano è descritto. Questo sistema combina un sostegno strutturale con degradazione proteolitica per sostenere lo sviluppo dei follicoli immaturi per la produzione di ovociti maturi. Questo metodo può essere applicato agli aggregati di coltura cellulare per mantenere la cellula-cellula contatti senza limitare l'espansione.

Un metodo per l&#39;incapsulamento follicolo ovarico e la cultura in un proteoliticamente degradabile 3 Sistema dimensionale

Scopri la terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma in un modello murino utilizzando ultrasuoni focalizzati guidati da risonanza magnetica. Questo metodo non invasivo offre una promettente alternativa alle chirurgie tradizionali.

Terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema portatile ad ultrasuoni focalizzato da banco (Video) | JoVE Journal

Terapia sonodinamica per il trattamento del glioblastoma multiforme in un modello murino utilizzando un sistema portatile ad ultrasuoni focalizzato da banco

Esplora altri video