Ustalanie eksperymentalnego modelu mysiego przerzutów: wszczepianie komórek organoidowych CRC z ekspresją GFP w modelu PDX w celu wykrycia mikroprzerzutów

Znaczenie dla przemysłu

Niniejszy protokół umożliwia zespołom badawczo-rozwojowym w sektorze biofarmaceutycznym modelowanie przerzutów raka jelita grubego in vivo z wykorzystaniem organoidów znakowanych GFP, co zapewnia czuły system wykrywania rozsiewu mikroprzetwórczego. Poprzez wizualizację ekspresji GFP w tkankach badacze mogą oceniać dysseminację komórek nowotworowych oraz kolonizację narządów z wysoką rozdzielczością przestrzenną. Model ten wspomaga mechanistyczną redukcję ryzyka w przypadku związków przeciwprzerzutowych poprzez powiązanie zachowania in vivo z interwencją terapeutyczną.

Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez śledzenie rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych wykazujących ekspresję GFP z pierwotnych miejsc występowania guza.
• Wartość operacyjna: Dostarcza powtarzalnego systemu in vivo do walidacji celów zaangażowanych w tworzenie przerzutów oraz kolonizację specyficznych narządów.

Przesiewanie i opracowywanie testów

• Wartość naukowa: Generuje ilościowe odczyty fluorescencji w celu oceny obciążenia mikroprzewrotami w narządach takich jak wątroba i śledziona.
• Wartość operacyjna: Standaryzuje procesy wstrzykiwania komórek nowotworowych i sekcji tkanek w celu zapewnienia spójności przesiewania związków w różnych badaniach.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Wspiera modelowanie przerzutów raka jelita grubego istotne dla badania chorób z wykorzystaniem organoidów pochodzących od pacjentów, co zwiększa przewidywalność translacyjną.
• Wartość operacyjna: Ułatwia podłużne monitorowanie wzrostu guza i rozprzestrzeniania się przerzutów, umożliwiając podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju w potokach przedklinicznych w oparciu o ocenę ryzyka.

Integracja potoku i przepływu pracy

Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania leków – od walidacji celu, przez identyfikację związku wiodącego, aż po przedkliniczne badania skuteczności, w szczególności w programach onkologicznych skoncentrowanych na przerzutach.

• Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących czynników napędzających przerzuty poprzez umożliwienie przestrzennego i czasowego śledzenia rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych za pomocą sygnału GFP.
• Przesiewanie: Dostarcza gotowych do analizy systemów biologicznych ze zestandaryzowanym dawkowaniem komórek i odczytami opartymi na fluorescencji w celu oceny związków.
• Analityka: Zapewnia ilościowe pomiary zmiennych zależnych (powierzchnia GFP+, liczba kolonii), co pozwala zespołom na porównanie potencjału przerzutowego w różnych warunkach.
• Badania translacyjne: Łączy wyniki odkryć z ciągłością przedkliniczną poprzez wykorzystanie modeli pochodzących od pacjentów, które odzwierciedlają biologię ludzkich guzów.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy platformę wielokrotnego użytku do oceny czynników przeciwprzerzutowych w wielu typach nowotworów z wykorzystaniem modeli organoid-PDX.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną modeli przerzutowania poprzez umożliwienie bezpośredniej wizualizacji kolonii mikroprzerzutowych in vivo.
• Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i powtarzalność dzięki określonym objętościom iniekcji komórek, procedurom chirurgicznym oraz progom detekcji fluorescencji.
• Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez redukcję niepewności biologicznej w badaniach nad skutecznością hamowania przerzutowania.
• Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację związków z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o ich zdolność do hamowania tworzenia mikroprzerzutów w odpowiednich narządach.

Uwagi dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w chirurgii myszy, pracy z organoidami oraz mikroskopii fluorescencyjnej.
• Zależna od sterylnych narzędzi chirurgicznych, sprzętu do znieczulania oraz materiałów do szycia, niezbędnych do procedur wstrzykiwania do śledziony.
• Wymaga standaryzacji przygotowania organoidów, stężenia komórek i objętości wstrzykiwania w ramach różnych zespołów w celu zapewnienia porównywalności między badaniami.
• Wiąże się z koniecznością dostosowania modelu przy rozszerzaniu go na inne typy nowotworów lub miejsca przerzutów specyficzne dla innych organów poza osią śledziona-wątroba.
• Ograniczenia praktyczne obejmują zmienność wydajności engraftmentu oraz konieczność końcowej sekcji tkanek w celu oceny stopnia przerzutowania.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji