Verkennen van de mogelijkheden van mesenchymale stamcellen blad over de ontwikkeling van hepatocellulaire Carcinoma In Vivo
September 11th, 2018
Hier presenteren we een protocol voor de ontwikkeling van een in vivo kanker model met behulp van blad celtechnologie. Een dergelijk model zou zeer nuttig zijn voor de evaluatie van antikanker therapeutics.
Hallo, ik ben Dr. Alaa Alshareeda van het King Abdullah International Medical Research Center op de afdeling Stamcellen en Regeneratieve Geneeskunde. Vandaag zullen we het effect van mesenchymale stamcellen op de ontwikkeling van hepatocellulair carcinoom op een rattenmodel demonstreren door gebruik te maken van celsheet-technologie. Hallo, ik ben Abdullah Almubarak.
Ik werk in Experimentele Chirurgie en het Animal Lab van de King Saud University. We gebruiken de naakte rat om eventuele afwijzingen na het transplanteren van de celsheet te voorkomen. Dit diagram toont de procedure voor celsheet-transplantatie op naakte ratten.
In dit onderzoek worden naakte ratten van acht tot 12 weken oud gebruikt. Eerst wordt een snee gemaakt bij de ratten en wordt er een snede van zeven tot tien centimeter gemaakt tussen de huid en de onderliggende spieren met behulp van een scalpel om de lever bloot te leggen. Gebruik een steriele membraan om de celsheet over te brengen. Plaats het membraan over de celsheet om deze te verzamelen. Plaats vervolgens de celsheet met het membraan over een lob van de lever. Celsheet constructie.
Voor het zaaien van de cellen, bedek 3,5 centimeter temperatuurgevoelige UpCell-kweekschotels met onverdunde FBS. Het bedekken van de schotels met FBS ondersteunt de groei van de cellen in de membraanlaag en voorkomt de degradatie van cellen. Zorg ervoor dat alle oppervlakken van de schotels bedekt zijn.
Incubeer de schotels gedurende 24 uur bij 37 Celsius in een bevochtigde atmosfeer met 5% koolstofdioxide en 95% lucht. Verwijder de volgende dag het overtollige FBS en laat de schotels minimaal een uur drogen op kamertemperatuur. Zaai minimaal een miljoen HepG2-kankercellen alleen of in co-cultuur met mesenchymale stamcellen in DMEM-kweekmedium.
Het medium wordt aangevuld met 10% FBS en 1% penicilline-streptomycine. De verhouding van kankercellen tot mesenchymale stamcellen in dit onderzoek is 4:1. Na het toevoegen van de cellen, schud de schotels voorzichtig.
Incubeer de cellen gedurende 37 Celsius in een bevochtigde atmosfeer met 5% koolstofdioxide en 95% lucht. Afhechten van de celsheet. Neem de schotels uit de 37 Celsius incubatie wanneer de celconfluëntie 100% is. Nu incubeer de HepG2-kankercelsheet gedurende een uur bij kamertemperatuur, terwijl de HepG2-co-cultuur met mesenchymale stamcellen gedurende 30 tot 40 minuten bij 20 Celsius wordt ingecubeerd in een bevochtigde atmosfeer met 5% koolstofdioxide en 95% lucht. Tijdens de incubatietijd voor het loslaten van de celsheet, begint u met de dierprocedure. Alle studies bij dieren zijn goedgekeurd door het ethische comité van de King Saud University.
Uitvoeren van de chirurgische procedure. Controleer de diepte van de anesthesie door de reflex van de poot te testen. Desinfecteer het operatiegebied met jodium.
Breng nu een tweede scrub aan met jodium. Bedek het dier met een gesteriliseerde doek om besmetting van de incisie te voorkomen. Gebruik een gesteriliseerde scalpel en maak een snede tussen de huid en de onderliggende spieren, ongeveer zeven tot tien centimeter groot, om de lever bloot te leggen.
Separeer de buikspier van de huid met de platte achterkant van de scalpel. Steek voorzichtig de linea alba aan met een scalpel en verleng de snede met een scherpe schaar. Celsheet-transplantatie op de lever van de rat.
Tik zachtjes op de kweekschotel over de werkbank om de sheet los te maken van het oppervlak. Scheid de celsheet van het oppervlak van de schotel door de randen van de sheet in een halve cirkel te schrabben. Verwijder nu voorzichtig al het kweekmedium uit de schotel.
Zorg ervoor dat de sheet intact is en geen schade heeft, anders kan hij niet worden gebruikt. Bereid een steriele membraan voor om de celsheet te verzamelen en over te brengen. Week het membraan eerst in fysiologisch zout en verwijder vervolgens het overtollige zout met een steriele wattenstaafje.
Plaats het natte membraan over de celsheet, terwijl u luchtbellen tussen het membraan en de celsheet vermijdt. Voeg enkele druppels fysiologisch zout toe over het membraan en de celsheet om het materiaal te verzamelen. Laat het membraan een paar seconden staan om ervoor te zorgen dat de celsheet goed op het membraan is bevestigd en verzamel het vervolgens.
Bereid nu de lever voor op transplantatie. Zorg ervoor dat het oppervlak van de lever droog is. Plaats het membraan met de celsheet over een enkele lob van de lever van de rat.
Voeg enkele druppels gesteriliseerde zoutoplossing toe om de celsheet los te maken van het membraan. Wacht vijf minuten voordat u het membraan voorzichtig verwijdert. De celsheet is in deze video zichtbaar bevestigd aan de lever.
Sluit tenslotte de onderliggende spieren en huidsneden met vijf nylondraden. Na het sluiten van de incisie, desinfecteert u het operatiegebied met betadine. De tijd vanaf het afsluiten van de anesthesie tot het opzetten is variabel, maar ligt meestal tussen de vijf en 20 minuten. Resultaten.
Deze figuur toont de ontwikkelde tumor op de lever van de rat na één maand transplantatie van HepG2-celsheet. Hier werd de tumor ontwikkeld na de transplantatie van een celsheet die is gemaakt van HepG2-kankercellen en beenmerv-mesenchymale stamcellen. Deze figuur toont de kleinste ontwikkelde tumor op de lever van de rat na transplantatie van een celsheet gemaakt van HepG2-kankercellen en navelstreng-mesenchymale stamcellen. Deze figuur toont H en E kleuring van de lever van de rat na één maand celsheet-transplantatie.
Waarbij A de normale levercellen van de rat vertegenwoordigt en B de kankerlevercellen van de rat laat zien. Conclusie. Dus na het bekijken van deze video zou u in staat moeten zijn om een hepatocellulair carcinoommodel op een naakte rat te ontwikkelen door gebruik te maken van celsheet-technologie. Bedankt voor het bekijken.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor het ontwikkelen van een in vivo-kankermodel met behulp van celsheettechnologie. Het model is ontworpen om therapeutische middelen tegen kanker effectief te evalueren.
Belangrijkste onderzoekscomponenten
Wetenschapsgebied
- Oncologie
- Stamcellenonderzoek
- Regeneratieve geneeskunde
Achtergrond
- Hepatocellulair carcinoom is een veelvoorkomende vorm van leverkanker.
- Mesenchymale stamcellen hebben potentiële therapeutische effecten bij de behandeling van kanker.
- Celsheettechnologie maakt effectieve transplantatie van cellen mogelijk.
- Nakende ratten worden gebruikt om afstoting van getransplanteerde cellen te voorkomen.
Doel van het onderzoek
- Om het effect van mesenchymale stamcellen op de ontwikkeling van hepatocellulair carcinoom aan te tonen.
- Om celsheettechnologie te gebruiken voor de ontwikkeling van een kankermodel.
- Om een betrouwbare methode te bieden voor het testen van antikankertherapieën.
Gebruikte methoden
- Transplantatie van celsheets in naakte rattenmodellen.
- Evaluatie van kankerontwikkeling na transplantatie.
- Gebruik van diagrammen om de transplantatieprocedure te illustreren.
- Samenwerking tussen onderzoeksinstellingen voor een uitgebreide analyse.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle transplantatie van celsheets in naakte ratten.
- Observatie van de effecten van mesenchymale stamcellen op tumorontwikkeling.
- Totstandbrenging van een betrouwbaar in vivo-kankermodel.
- Mogelijkheden voor verder testen van antikankertherapeutischa.
Conclusies
- Het onderzoek biedt een nieuwe benadering voor kankermodellering.
- Celsheettechnologie toont belofte in therapeutische toepassingen.
- Toekomstig onderzoek kan voortbouwen op dit model voor medicijnbeoordeling.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Cell sheet technology enables the creation of reproducible in vivo hepatocellular carcinoma (HCC) models, supporting mechanistic de-risking and target validation in oncology pipelines. The integration of mesenchymal stem cells (MSCs) into these models provides a platform to interrogate tumor-stroma interactions and their impact on tumor growth. This approach enhances predictive confidence for preclinical candidate evaluation and informs risk-adjusted portfolio decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Facilitates functional validation of tumorigenic pathways in a physiologically relevant animal model.
- Enables mechanistic de-risking by isolating the effects of MSC subtypes on HCC progression.
- Supports predictive confidence in target selection by modeling tumor-microenvironment interactions.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized in vivo platform for evaluating tumor growth modulation by cellular components.
- Delivers reproducible tumor formation timelines, supporting quantitative assessment of intervention effects.
- Enables assay development for measuring tumor size and histopathological changes post-transplantation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant modeling by recapitulating human HCC features in immunodeficient rats.
- Supports translational biomarker exploration through histological and morphological tumor assessment.
- Informs preclinical go/no-go decisions by quantifying MSC impact on tumor development.
Pipeline & Workflow Integration
This cell sheet-based HCC model fits within the early discovery to preclinical validation continuum, enabling iterative hypothesis testing and candidate de-risking before late-stage investment.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven interrogation of MSC-tumor interactions and pathway modulation.
- Screening: Provides a reproducible in vivo assay for evaluating tumorigenic potential and intervention effects.
- Analytics: Enables quantitative measurement of tumor size and histopathological endpoints for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by modeling clinically relevant tumor biology.
- Enterprise Reuse: Offers a modular platform adaptable to different cell types and stromal components for broader oncology applications.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in tumor biology studies.
- Operational Value: Standardizes in vivo modeling and supports reproducibility across research teams.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of oncology assets.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by clarifying MSC contributions to tumor progression.
Implementation Considerations
- Requires expertise in cell culture, animal surgery, and histopathological analysis.
- Demands access to temperature-responsive cultureware and immunodeficient animal models.
- Necessitates cross-team standardization of cell sheet preparation and transplantation protocols.
- Adaptation to other tumor types or stromal cell sources may require protocol optimization.
- Model limitations include species-specific responses and scalability for high-throughput screening.
