Ottimizzazione delle procedure di raccolta dei campioni di biopsia mammaria e mastectomia per applicazioni di biobanche, medicina personalizzata e ricerca
2 settembre 2025
Questo articolo presenta un protocollo dettagliato per la raccolta di campioni di cancro al seno, progettato per ottimizzare la loro utilità per il biobanking, la medicina personalizzata e altre applicazioni di ricerca. Il flusso di lavoro per la raccolta dei campioni, comprese le procedure di biopsia mammaria e mastectomia, è descritto in dettaglio, concentrandosi sulla riduzione al minimo dei danni ai tessuti e sulla massimizzazione della qualità del campione.
L'ambito mira a migliorare la raccolta di campioni di cancro per la biobanca, consentendo un trattamento più personalizzato attraverso sequenziamento di RNA di alta qualità e coltura di organoidi da tessuti di cancro al seno filippino. I progressi recenti includono l'uso di organoidi derivati dal paziente e sequenziamento dell'RNA per prevedere la risposta al trattamento nel cancro al seno, in un recente articolo, in particolare nei casi con invasione linfovascolare collegata alla resistenza ai farmaci. Utilizziamo biopsie guidate da ultrasuoni, la stima della percentuale tumorale tramite sequenziamento RNA e colture di organoidi 3D per analizzare con precisione i tessuti del tumore al seno.
Le principali sfide includono l'ottenimento di RNA di alta qualità da piccoli campioni di biopsia, e problemi di qualità per la conservazione degli organoidi. Dopo aver iniziato con il cancro al seno, esploreremo ulteriori espressioni geniche in una più ampia coorte filippina e utilizzeremo organoidi per testare terapie per i seguenti tipi di tumori: tiroide, ovarico, pancreas e tumori rari come i tumori fillodi. Per cominciare, installa una pistola per biopsia a ago a nucleo calibro 14 sotto guida ecografia in una clinica ambulatoriale, in sala operatoria o in un altro ambiente asettico.
Per ogni nucleo, prelevare un campione mammario di circa due centimetri di lunghezza dal centro del tumore e un centimetro di distanza per il tessuto normale adiacente. Raccogliere due tipi di campioni, tessuto normale e tessuto tumorale, da ciascun paziente. Consegna ogni campione all'assistente di ricerca per inserirlo in una piastra di Petri contenente soluzione PBS.
Classifica i nove campioni di tessuto tumorale in sei nuclei per l'analisi dell'RNA e tre per il biobancamento. Taglia ogni nucleo longitudinalmente o trasversalmente usando una lama sterile. Posiziona i tre nuclei tessuti normali nelle piastre di Petri.
Taglia i nuclei a metà e assegnali per l'analisi. Distribuire i campioni tra i tubi secondo la priorità. Posizionare metà dei nuclei in fiale criogeniche designate da due millilitri con 1,25 millilitri di soluzione stabilizzante per RNA.
Fissare le altre metà in fiale di campione contenenti formalina tamponata al 10% di neutralità. Compila e invia i moduli di patologia chirurgica insieme ai campioni fissi al reparto di patologia. Dopo la mastectomia, si mette il campione in una sacca pulita dopo la documentazione e si trasporta immediatamente al Dipartimento di Laboratorio di patologia senza formalina per ridurre il tempo di freddo ischemico.
Ottenere un blocco di tessuto tumorale di almeno un centimetro cubo durante la grossing e tagliare in due metà. Divide uniformemente il mezzo blocco fresco per sequenziamento dell'RNA, biobanca e coltura organoidiale. Immediatamente posizionare il tessuto per il sequenziamento dell'RNA in fiale criogeniche pre-raffreddate e pre-marcate da cinque millilitri pre-riempite con 2,5 millilitri di soluzione di stabilizzazione RNA.
Per il biobanking, usa fiale criogeniche da cinque millilitri con la stessa soluzione. Per la coltura organoide, utilizzare fiale coniche da 15 millilitri, pre-riempite con cinque millilitri di soluzione di stoccaggio tissutale e 0,01 millilitri di primocina. Ritira un terzo di tutti i blocchi tumorali in un unico tubo conico.
Ottenere almeno un blocco tessutale normale di un centimetro cubo e tagliarlo a metà per la biobanca dell'RNA e l'istopatologia di routine. Trasferire il blocco tissutale in fiale criogeniche da cinque millilitri pre-raffreddate e pre-marcate, pre-riempite con 2,5 millilitri di soluzione di stabilizzazione RNA per il sequenziamento e il biobanking dell'RNA. Poi sigilla tutte le fiale criogeniche con parafilm.
Conserva a quattro gradi Celsius per 24 ore. Poi trasferisci a meno 20 gradi Celsius per due o quattro ore. Infine, conserva a meno 80 gradi Celsius.
Sigilla i tappi delle fiale criogeniche con parafilm. Metti le fiale criogeniche sigillate in un rack per provette e copri con assorbente e pluriball. Metti la griglia avvolta in un sacchetto richiudibile con un registratore di temperatura.
Posiziona i pacchetti gel sul fondo di una scatola in polistirolo. Poi posiziona la busta sopra le bustine di gel. Metti un altro strato di bustine gel sopra la borsa.
Assicurati che i tubi siano incastonati tra le confezioni di gel per garantire che i campioni restino freddi durante il trasporto. Metti la scatola chiusa in polistirene in una scatola di cartone e includi il manifesto in una busta Ziploc. Sigilla e etichetta la scatola per la spedizione.
Prima del passaggio al corriere, annota il numero di fiale e l'orario di partenza dalla biobanca. Due campioni con valori e concentrazioni RIN variabili non hanno superato la fase di preparazione della biblioteca durante il sequenziamento e sono stati esclusi nell'analisi finale. Tutti i campioni hanno ottenuto ottimi punteggi di qualità nel sequenziamento, dove oltre il 90% delle chiamate di base ha avuto una precisione di almeno il 99,9%. L'imaging a campo chiaro ha mostrato la formazione di organoidi di successo da tessuti mastectomici di cancro al seno in stadio tre dopo terapia neoadiuvante con abbondanti strutture simili a sferoidi visibili a ingrandimenti bassi e alti.
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Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo dettagliato per ottimizzare la raccolta di campioni di cancro al seno per la biobanca e la medicina personalizzata. Enfatizza la minimizzazione del danno tissutale e la massimizzazione della qualità del campione attraverso tecniche precise.
Componenti chiave dello studio
Area della scienza
- Ricerca sul cancro al seno
- Biobanca
- Medicina personalizzata
Contesto
- Migliorare la raccolta dei campioni di cancro è cruciale per un trattamento efficace.
- Il sequenziamento dell'RNA di alta qualità e le colture di organoidi sono essenziali per la ricerca.
- Le sfide includono l'ottenimento di RNA di qualità da piccoli campioni di biopsia.
- I progressi negli organoidi derivati dai pazienti migliorano le previsioni della risposta al trattamento.
Obiettivo dello studio
- Migliorare la qualità dei campioni di cancro al seno per la ricerca.
- Facilitare il trattamento personalizzato attraverso metodi di raccolta campioni migliorati.
- Esplorare l'espressione genica in una coorte filippina più ampia.
Metodi utilizzati
- Biopsie guidate ad ultrasuoni per la raccolta campioni.
- Sequenziamento dell'RNA per la stima della percentuale di tumore.
- Colture di organoidi 3D per analizzare i tessuti di cancro al seno.
- Utilizzo di un ago per biopsia a carota da 14 gauge in ambienti asettici.
Principali risultati
- Raccolta di successo di RNA di alta qualità da campioni di biopsia piccoli.
- Preservazione efficace degli organoidi per ulteriori analisi.
- Potenziale per testare terapie su vari tipi di cancro utilizzando gli organoidi.
- Incontri sull'invasione linfovascolare e la resistenza ai farmaci nel cancro al seno.
Conclusioni
- I protocolli ottimizzati migliorano l'utilità dei campioni di cancro al seno.
- Studi futuri si espanderanno ad altri tipi di cancro utilizzando metodi simili.
- La ricerca continua è essenziale per migliorare i trattamenti personalizzati del cancro.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Optimized breast tissue collection and biobanking protocols are critical for enabling high-fidelity RNA sequencing and 3D organoid culture, directly impacting predictive confidence in breast cancer research. These procedures support translational continuity from sample acquisition to molecular profiling and functional drug response testing, informing portfolio decisions in precision oncology. The approach establishes a scalable infrastructure for multi-institutional biobanking and personalized medicine initiatives in resource-limited settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust molecular characterization of tumor and normal tissue for pathway analysis.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses using patient-derived organoids.
- Facilitates biological de-risking by integrating clinical and molecular data from diverse patient cohorts.
- Improves predictive confidence for target selection in heterogeneous populations.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality biospecimens for downstream RNA sequencing and 3D culture assays.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment of tumor content for assay readiness.
- Enables scalable preparation of samples for compound screening in organoid-based platforms.
- Supports reliable evaluation of drug response and resistance mechanisms in ex vivo systems.
Translational & Preclinical Research
- Aligns biospecimen collection with translational biomarker discovery and validation workflows.
- Maintains continuity from clinical sample acquisition to preclinical drug testing in disease-relevant models.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on functional and molecular readouts.
- Supports expansion to additional cancer types for broader translational impact.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by linking clinical sample acquisition, molecular profiling, and functional drug testing in organoid models.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through high-quality RNA and organoid outputs.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative biospecimens for assay development and compound evaluation.
- Analytics: Provides tumor percentage estimation and sequencing quality metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows for biomarker and therapy validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable biobanking and analytical infrastructure for ongoing and future studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in breast cancer research.
- Operational Value: Standardizes biospecimen handling, storage, and transport for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound-guided biopsy, tissue processing, and organoid culture.
- Demands access to RNA stabilization reagents, cryogenic storage, and sequencing infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and documentation procedures.
- Adaptable to various cancer types and tissue sources with protocol modifications.
- Sample quality and RNA integrity are critical for downstream success and must be monitored.
