Röntgenvisualisatie van intraductale ablatieve infusie op basis van ethanol voor de preventie van borstkanker in konijnenmodellen

Borstkanker is de op één na belangrijkste kankergerelateerde doodsoorzaak. Hoewel er weinig proactieve interventies zijn voor vrouwen met een gemiddeld risico, zijn profylactische borstamputatie en hormoontherapie beschikbare opties voor vrouwen met een hoog risico. Vanwege de ernstige negatieve bijwerkingen van deze preventieve opties kiezen veel vrouwen met een hoog risico er echter voor om ze niet te gebruiken.

Daarom is een nieuwe preventiestrategie voor personen met een hoog risico nodig. We hebben een intraductale toedieningstechniek ontwikkeld voor het ableren van de geheugenepitheelcellen waaruit borstkanker ontstaat als lokaal, minder invasief alternatief voor borstamputatie. Onze eerdere studie heeft de effectiviteit aangetoond van een enkelvoudige intraductale infusie van 70% ethanol voor het voorkomen van de vorming van borstkanker in een agressief muismodel.

We waren in staat om deze procedure op te schalen naar een rattenmodel en het succes van de infusie te bevestigen door middel van micro-CT. Hoewel we de vulling en in vivo röntgenbeeldvorming van de ductale boom in zowel muizen- als rattenmodellen hebben gedemonstreerd, hebben deze modellen slechts één ductale boom per borstklier. Daarom gaan we in deze procedure in op de schaalbaarheid van deze techniek in een konijnenmodel met een meerkanaals boomsysteem.

Konijnen bieden een praktisch en relevant tussenliggend model voor grote dieren voor translationele toepassing van deze ID-ablatieve procedure op mensen. In het kort begonnen we met het voorbereiden van het dier op de procedure door de vacht rond de te injecteren spenen te verwijderen, vervolgens worden intraductale infusies uitgevoerd en na elke infusie wordt een röntgenfluoroscopiebeeld gemaakt om er zeker van te zijn dat de ductale boom is gevuld. Ten slotte wordt weefselanalyse uitgevoerd om het slagingspercentage van de ablatieve oplossing te bepalen.

Verdoof het konijn 20 minuten voor toediening van isofluraan door anesthesie intramusculair te injecteren. We gebruikten ketamine en xylazine. Injecteer een analgesie nadat klinische tekenen van sedatie zijn aangetoond.

We gebruikten ketoprofen. Plaats het konijn op de beeldvormingstafel bekleed met een recirculerende warmwaterdeken en intuber het konijn met behulp van de intubatiebuis van de juiste maat die vervolgens wordt bevestigd aan een isofluraanmachine. De grootte van de buis is afhankelijk van het gewicht van het konijn, maar het is niet altijd nauwkeurig, dus het is een goede gewoonte om meerdere maten bij de hand te hebben.

Een masker kan worden gebruikt in plaats van de intubatiebuis als deze geen goede afdichting kan krijgen. Steek een 25-gauge veneuze katheter in het oor van het konijn om noodtoediening van het medicijn mogelijk te maken. Zodra het konijn volledig is verdoofd, scheert u de staartbuik rond het tweede en derde paar spenen.

Een draadloze stofzuiger kan helpen bij het behouden van een schone infusieplaats. Zodra het grootste deel van het haar is verwijderd, brengt u ontharingscrème aan rond het speengebied en verwijdert u het na 15 seconden aanbrengen met bevochtigd gaasje. Bevestig een goede zichtbaarheid en toegang tot het speengedeelte en herhaal indien nodig.

Veeg het gebied af met chloorhexidinegaasjes om de injectieplaats schoon te maken voordat u de injectie inspuit. Bij konijnen kan een plug uit de ductale opening steken die een succesvolle canulatie van de speen kan voorkomen als deze niet wordt verwijderd. Verwijder voorzichtig de huidlaag over de ductale openingen met behulp van een tang met fijne punt.

Steek een naald van 28 gauge met de afgeschuinde kant naar boven in de zijkant van de speen en laat langzaam 0,2 milliliter steriele 0,9% zoutoplossing trekken. Er kan wat zoutoplossing uit de ductale openingen komen. Dit zorgt voor een betere visualisatie van de ductale openingen tijdens cannulatie.

Bereid de 12-inch verlenglijn voor op canulatie met behulp van een aseptische techniek. Reinig het oppervlak van de bank met ethanol en trek voorzichtig steriele handschoenen aan. Verwijder de beschermkappen aan beide uiteinden van de verlenglijn.

Zuig een milliliter bereide ablatieve oplossing op met behulp van een Luer-Lok-spuit van één milliliter. Bevestig de spuit voorzichtig aan het vrouwelijke gevleugelde uiteinde en bevestig vervolgens voorzichtig een 27-gauge naald met stompe punt aan het andere uiteinde. Duw de oplossing langzaam door de lijn totdat er een gestage stroom oplossing uit de naald komt.

Pas op dat u de spuit niet kantelt, omdat er dan luchtbellen ontstaan. Houd de speen voorzichtig vast met duim en wijsvinger en til deze iets op voor de intraductale infusie. Cannuleer het kanaal van interesse voorzichtig met behulp van een naald van 27 gauge met stompe punt.

Een 10X loeplamp kan helpen bij het visualiseren van de ductale openingen. Laat de oplossing langzaam trekken om mogelijke schade veroorzaakt door snel bewegende vloeistoffen in het kanaal te minimaliseren. Meestal is er één onderzoeker die de naald canuleert en vasthoudt, terwijl een tweede onderzoeker de spuit vasthoudt en de zuiger met de gewenste snelheid indrukt.

Omnipaque is een door de FDA goedgekeurd contrastmiddel op basis van jodium waarmee we de ductale boom kunnen zien onder röntgenfluoroscopiebeeldvorming. Dit stelt ons in staat om in realtime te zien hoe een ductale boom wordt gevuld met ablatieve oplossing en de afgifte te stoppen wanneer de oplossing de ductale boom bereikt. Fluoroscopiebeeldvorming biedt ook een snelle en gemakkelijke bevestiging van een succesvolle vulling van de gehele ductale boom direct na de infusie.

In deze live sessie van een infusie in het derde kanaal kunt u zien dat kanalen 1 en 2 al zijn toegediend. Deze live beeldvorming begeleidt om de vulling van de ductale boom te maximaliseren. Zodra de procedure is voltooid, begint u het konijn te herstellen door een omkeermiddel intramusculair toe te dienen.

In ons geval gebruikten we atipamezole. Tekenen van herstel zijn onder meer kauwen en neustrekkingen. Zorg ervoor dat het konijn zichzelf rechtop kan houden voordat je het uit zichzelf laat herstellen.

Dien ketoprofen subcutaan toe gedurende ten minste drie dagen na de procedure om ontstekingen te helpen verminderen en littekens te minimaliseren. Hematoxyline- en eosinekleuring, of beter bekend als H&E-kleuring, is de meest gebruikte kleuring in de histologie. Hiermee kunnen we de vier ductale openingen en de ductale paden in de borstklier zien.

In onze experimenten hebben we een reeks oplossingen getest met een ethanolconcentratie van 10 tot 70%. Op basis van dit concentratiebereik kunnen we zien dat een ablatieve oplossing met minder dan 10% ethanol de ductale boom nog steeds efficiënt kan ablateren in vergelijking met een hoger percentage ethanol. Deze resultaten geven aan dat deze ablatieve oplossing met een lagere 10% ethanol prioriteit moet krijgen voor verder onderzoek.

We beschrijven een procedure voor beeldgeleide infusie in het ductale boomsysteem van de borstklier van het konijn. We demonstreren gecontroleerde infusie van röntgencontrastmiddel met ablatieve oplossing op basis van ethanol in alle speenopeningen door middel van real-time beeldvorming met fluoroscopie en bevestigen de snelheid van epitheelcelablatie en weefselbeschadiging door histologische analyse. Deze procedure biedt een stap in de richting van de schaalbaarheid van een minder invasieve methode voor primaire preventie van borstkanker als alternatief voor profylactische borstamputatie.

Dit protocol maakt gebruik van instrumenten, reagentia en materialen voor fluoroscopiegeleide infusie van Omnipaque-bevattende ablatieve oplossing op basis van ethanol die compatibel zijn met de huidige klinische praktijk voor visualisatie van ductale bomen. De beschreven procedure zou dus gemakkelijk kunnen worden geïmplementeerd en geëvalueerd in de eerste klinische onderzoeken bij mensen.