17 februari 2019
Onderzoek inzake behandelingsstrategieën voor pluripotente stamcel-afgeleide teratomas is belangrijk voor de klinische vertaling van stamcel therapie. Hier beschrijven we een protocol, ten eerste genereren van stamcellen cel afkomstige teratomas in muizen en vervolgens selectief doel en behandeling van deze tumoren in vivo met behulp van een kleine-dier-irradiator.
Het algemene doel van deze procedure is om selectief stamcel-afgeleide teratomen in muizen te richten voor evaluatie van de in vivo effectiviteit van kleine dierlijke externe straalstralingtherapie. Het belangrijkste voordeel van externe stralingsstraaltherapie is dat het een gerichte therapie voor stamcel geassocieerde teramtomas die de off-targets nadelige effecten van systemisch geleverde therapieën vermijdt. Vooruitgang in externe straalstraling hebben de specifieke targeting van kleine teratomen mogelijk gemaakt terwijl schade aan normale weefsels werd vermeden, waardoor deze therapie ideaal is voor de behandeling van stralingsgevoelige teratomen.
Deze methode kan niet alleen inzicht geven in het optimaliseren van strategieën voor celtherapieën, het heeft ook het potentieel om klinisch toepasbaar te worden in menselijke therapieën. Begin met het nemen van een zes-put plaat met iPSCs. Om tetratomavorming bij immunodeficiënte dieren te induceren voeg een milliliter recombinant celdissociatieenzymmengsel per put van de 6-putplaat toe die door de mens geïnduceerde pluripotente stamcellen bevat die met een dubbel fusieverslaggevergen worden omgezet voor een vijf minuten durende incubatie bij kamertemperatuur.
Aan het einde van de incubatie verspreiden de cellen door pipetteren en stop de enzymatische reactie door het toevoegen van een gelijk volume van de celcultuur medium aan elke put. Trek de eencellige suspensies in een conische buis van 15 milliliter om te tellen. Nadat de centrifugatie is voltooid, de supernatant aanzuigen en de pellet opnieuw opschorten in 30 microliters van Matrigel matrixoplossing en de buis op ijs plaatsen.
Als gebruik te maken van dubbele fusie reportagen transfected cellen, deze dubbele positieve invloed cellen moeten ook worden opgeschort in 30 microliter matrix. Laad vervolgens elke celpopulatie in een een milliliter spuit uitgerust met 28,5-meter naald en bevestig een gebrek aan reactie op teen knijpen in elke verdoofde acht tot 10 weken oude athymische naakt ontvanger muis. Dan, onderhuids injecteren een cel matrix mengsel in de rugflank van elk ontvanger dier.
Op het juiste experimentele tijdstip na inenting injecteer 375 milligram per kilogram deluciferon intraperitoneally in elke ontvanger. Na 10 minuten beeld van de bioluminescentie signaal in elke verdoofde reporter sonde geïnjecteerd dier gedurende 30 minuten met behulp van een minuut verwerving ramen op vijf minuten intervallen, volgens de standaard bioluminescentie imaging protocollen. Voor teratoma bestraling, op het juiste experimentele tijdstip plaatst u eerst een verdoofd ontvangend dier op het bed van een beeldgeleide preklinische irradiator en verwerft een set van 400 projectiemicro-computerbeelden van meer dan 360 graden met behulp van een 40 piekkipvoltage, 2 milliamp röntgenstraalstraal en reconstrueren het beeld in volumetrische beelden met een isotropische pixelgrootte van 0,2 millimeter.
Het is van cruciaal belang om volumetrische beelden van de teratomen te reconstrueren. Deze beelden zullen helpen om de bestralingen voor de specifieke levering van de therapie aan de teratomen alleen plan, terwijl het minimaliseren van een off-target straling van de omliggende weefsels. Gebruik vervolgens de micro-CT-beelden en het RT-beeldsoftwarepakket om een stralingsbehandelingsprotocol te plannen.
Beheer de behandeling gedurende drie opeenvolgende dagen om in totaal 18 grijstinten aan de doeltumor te leveren. De geïnjecteerde muizen tonen meestal teratoma groeivorming vier tot eigth weken na tumorcel injectie zoals bevestigd door bioluminescentie beeldvorming. Wanneer bestraald met een cumulatieve doet van 18 grijstinten een maand na de bevalling van de cel de tumoren drastisch zal krimpen wat resulteert in een aanzienlijke samenvallende daling van luciferase signaal.
Belangrijk, zoals deze beelden illustreren, normale weefselbiopten geoogst vijf milliliter van de bestraalde site lijken geen significante schade te lijden. Na het bekijken van deze video, moet u een duidelijk begrip van hoe stamcel afgeleide teratomen in vivo te maken en om effectief en veilig te behandelen met externe straalstraling. Deze eenvoudige aanpak vereist de verwerving van ct-beelden met hoge resolutie van een onderwerp waarna een reeks stralingsbundeltherapieën kunnen worden voorgeschreven om de doeltumoren te bestralen, terwijl aangrenzend weefsel wordt vermeden.
Vergeet niet dat het werken met straling zeer gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals het gebruik van de juiste schilden, altijd moeten worden genomen tijdens het uitvoeren van deze procedure.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een protocol voor het genereren en behandelen van teratomen afgeleid van pluripotente stamcellen in muizen met behulp van externe bestralingstherapie. De methode is erop gericht deze tumoren selectief te targeten, terwijl schade aan het omringende weefsel tot een minimum wordt beperkt.
Stamceltherapieën kampen met aanzienlijke veiligheidsuitdagingen vanwege het risico op teratoomvorming door residuele ongedifferentieerde cellen, wat ernstige klinische complicaties kan veroorzaken op gevoelige anatomische locaties. Externe bestraling biedt een gerichte, niet-genetische benadering om deze tumoren ablatie te ondergaan terwijl schade aan het omringende weefsel tot een minimum wordt beperkt, waarmee wordt voldaan aan een kritieke onvervulde behoefte in de regeneratieve geneeskunde. Dit preklinische model biedt een vertaalbaar platform voor het evalueren van stralingsgebaseerde interventies om het risico-batenprofiel van stamcelgebaseerde behandelingen te verbeteren.
Deze methode past binnen het continuüm voor de veiligheidsbeoordeling van stamcellen, waarbij de validatie van pluripotentie wordt gekoppeld aan de evaluatie van het tumorigenogene risico en preventieve interventiestrategieën.