Glejak wielopostaciowy wydaje się być najbardziej agresywną formą guza mózgu u dorosłych, z medianą przeżycia 12 miesięcy i 5-letnim wskaźnikiem przeżycia wynoszącym 5%. Postępowanie kliniczne opiera się na zabiegu chirurgicznym, radioterapii i chemioterapii, często stosowanych w połączeniu. Jednak efekty tych zabiegów pozostają paliatywne1-3.
Do tej pory większość badań neuroonkologicznych opiera się na technikach, które są w stanie zapewnić jedynie statyczny widok i są przeprowadzane na dużych kohortach zwierząt z nowotworami, które zostały uśmiercone w różnych punktach czasowych (zobacz na przykład4,5). Niedawny rozwój metod obserwacji opartych na obrazowaniu przyżyciowym pozwala na badanie wzrostu glejaka i interakcji między komórkami nowotworowymi a ich patofizjologicznym mikrośrodowiskiem na tym samym zwierzęciu w czasie. Otwiera to drogę do ekskluzywnej informacji, która do tej pory była nieosiągalna6. Transgeniczne zwierzęta wykazujące ekspresję znaczników fluorescencyjnych w komórkach będących przedmiotem zainteresowania mogą być wykorzystane do badania specyficznych interakcji między komórkami nowotworowymi a np. neuronami w tym artykule.
W ciągu ostatniej dekady, mikroskopia dwufotonowa>7 stała się złotym standardem w podstawowych badaniach neuroonkologicznych i próbach przedklinicznych8,9 ze względu na zdolność do wykonywania głębokich obserwacji śródżyciowych mózgu myszy (>500 μm poniżej opony twardej) z mikrometryczną rozdzielczością przestrzenną10. Korzystając z przyżyciowej mikroskopii dwufotonowej z ortotopowymi modelami zwierzęcymi z wszczepionym przewlekłym oknem czaszkowym11, możliwe jest śledzenie progresji guza w czasie na tej samej myszy9,12.
Jedną z głównych wad tych wcześniej opublikowanych modeli zwierzęcych jest jednak to, że nie naśladują one fizycznych ograniczeń, które rządzą wzrostem guza, ponieważ opona twarda nie jest uszczelniona po wstrzyknięciu zawiesiny komórkowej9,13,14. Komórki glejaka mogą przeciekać w przestrzeni zewnątrzoponowej, przekształcając model glejaka ortotopowego w heterotopowy.
Prezentowany tutaj model zwierzęcy polega na wstrzyknięciu sferoidy komórek glejaka fluorescencyjnego do kory mózgowej na głębokość 200 μm, a następnie uszczelnieniu opony twardej za pomocą usieciowanego żelu dekstranowego hemi-beada i kleju zgodnego z histo. Wzrost guza jest następnie ograniczony do miąższu mózgu, który utrzymuje patofizjologiczne ograniczenia fizyczne. Przewlekłe szklane okienko wszczepione nad guzem umożliwia łatwy dostęp optyczny do przyżyciowej mikroskopii dwufotonowej. Wykorzystując transgeniczne zwierzęta wykazujące ekspresję znaczników fluorescencyjnych w interesujących komórkach, możliwe jest przeprowadzenie obserwacji wzrostu glejaka w czasie i zbadanie jego interakcji z mikrośrodowiskiem (w tym przypadku z neuronami i naczyniami krwionośnymi podkreślonymi fluorescencyjnym dekstransem).