Opracowanie mysiego modelu ksenoprzeszczepu pochodzącego od pacjenta z tkankami ludzkiego kostniakomięsaka
22 marca 2024
Obecny protokół opisuje metodę tworzenia mysiego modelu ksenoprzeszczepu pochodzącego od pacjenta (PDX) przy użyciu ludzkiej tkanki kostniakomięsaka.
Badanie to skrupulatnie zastępuje boczną progresję wzrostu tkanki kostniakomięsaka u myszy z niedoborem odporności, zapewniając platformę do badania wzrostu, nawrotu oporności na leki i przerzutów kostniakomięsaka. Realizujemy kroki proceduralne związane z ustanowieniem modelu ksenoprzeszczepu pochodzącego od pacjenta przy użyciu ludzkiej tkanki kostniakomięsaka, doradzając w ten sposób w badaniach przedklinicznych nad kostniakomięsakiem. Ta techniczna dokładność naśladuje ludzkiego raka i imituje podobieństwo do guza pierwotnego, ułatwiając eksplorację biologii kostniakomięsaka i skuteczność leczenia.
Na początek weź świeżo wycięte tkanki kostniakomięsaka przechowywane w roztworze ochronnym dla tkanek. Dwukrotnie spłukać tkanki kostniakomięsaka wstępnie schłodzoną sterylną solą fizjologiczną w sterylnym kapturze. Następnie usuń obszary tkanki kostniakomięsaka z krwawieniem i martwicą.
Za pomocą skalpela przeciąć oczyszczoną tkankę kostniakomięsaka w naczyniu do hodowli tkanek zawierającym wstępnie schłodzoną sterylną sól fizjologiczną. Trzymaj chusteczkę na lodzie. Teraz umieść nagie myszy na sterylnych serwetach chirurgicznych.
Ściśnij palce u nóg myszy, aby upewnić się, że są całkowicie znieczulone. Następnie zabezpiecz mysz w bocznej pozycji odleżynowej. Markerem zaznacz miejsce nacięcia chirurgicznego na skórze.
Za pomocą skalpela wykonaj pięciomilimetrowe nacięcie od skóry do tkanek podskórnych. Teraz trzymaj pęsetę okulistyczną w lewej ręce i unieś górny margines nacięcia. Jednocześnie prawą ręką użyj prostego uchwytu na igłę, aby wykonać rozwarstwienie w górę pod skórą właściwą myszy.
Za pomocą pęsety okulistycznej przytrzymaj górną stronę skóry nacięcia. Następnie przeszczep tkankę kostniakomięsaka pod skórę pięć milimetrów powyżej brzegu nacięcia. Zszyj nacięcie za pomocą linii chirurgicznych z dwoma lub trzema szwami, aby uzyskać pięciomilimetrowe nacięcie.
Przeszczepienie tkanki kostniakomięsaka kości udowej od 15-letniego pacjenta do myszy P0, P1, P2 i P3 zaowocowało pomyślnym stworzeniem ksenoprzeszczepu pochodzącego od pacjenta.
Przegląd
Niniejszy protokół opisuje tworzenie ksenoprzeszczepu pochodzącego od pacjenta (PDX) w modelu mysim z wykorzystaniem tkanki ludzkiego kostniakomięsaka. Model ten umożliwia badanie wzrostu kostniakomięsaka, oporności na leki oraz przerzutowania.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Onkologia
- Badania translacyjne
- Modele przedkliniczne
Wstęp
- Osteosarkoma to powszechny nowotwór złośliwy kości występujący u dzieci i młodzieży.
- Zrozumienie jego biologii oraz odpowiedzi na leczenie jest kluczowe dla poprawy rokowań pacjentów.
- Modele ksenoprzeszczepów pochodzących od pacjentów ściśle naśladują guzy ludzkie.
- Niniejsze badanie koncentruje się na krokach proceduralnych niezbędnych do ustanowienia takich modeli.
Cel badania
- Stworzenie wiarygodnego modelu PDX do badań nad kostniakomięsakiem.
- Umożliwienie badania biologii nowotworu oraz skuteczności leczenia.
- Usprawnienie metodologii badań przedklinicznych.
Zastosowane metody
- Pobiera się świeżo wyresekowane tkanki osteosarcoma.
- Tkanki płucze się sterylną solą fizjologiczną.
- Usuwa się obszary krwawienia i martwicy.
- Model tworzy się u myszy z niedoborem odporności.
Główne wyniki
- Model PDX skutecznie naśladuje wzrost ludzkiego osteosarcoma.
- Dostarcza on informacji na temat lekooporności i przerzutowania.
- Model wykazuje podobieństwa do guza pierwotnego.
- Służy on jako platforma dla przyszłych badań nad osteosarcoma.
Wnioski
- Ustanowiony model PDX stanowi cenne narzędzie w badaniach nad kostniakomięsakiem.
- Pomaga on w zrozumieniu złożoności zachowania nowotworu.
- Model ten może znacząco przyczynić się do opracowania nowych terapii.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Tworzenie modeli ksenoprzeszczepów pochodzących od pacjentów (PDX) z wykorzystaniem tkanek ludzkiego kostniakomięsaka odpowiada na krytyczną potrzebę posiadania wysokowiernych systemów przedklinicznych w badaniach nad nowymi lekami onkologicznymi. Modele te zachowują specyficzną dla pacjenta heterogenność nowotworu, umożliwiając prowadzenie badań translacyjnych, które łączą wczesną fazę odkrywania leków z walidacją przedkliniczną. Podejście to zwiększa pewność predykcyjną w testowaniu hipotez terapeutycznych i dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji dotyczących portfolio leków na kostniakomięsaka oraz pokrewne nowotwory złośliwe.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania leków i walidacja celu
- Umożliwia badanie biologii kostniakomięsaka w istotnym dla choroby kontekście in vivo.
- Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez zachowanie wierności genetycznej i fenotypowej guza.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego w odniesieniu do potencjalnych celów i szlaków.
- Stanowi platformę do oceny wzrostu guza, nawrotów oraz mechanizmów przerzutowania.
Przesiewanie i opracowanie testu
- Przygotowuje zwalidowane układy in vivo do późniejszego badania skuteczności oraz przesiewu pod kątem oporności.
- Zapewnia powtarzalność i standaryzację poprzez sukcesywne pasażowanie tkanki nowotworowej.
- Umożliwia ilościową ocenę odpowiedzi na lek oraz progresji nowotworu.
- Wspiera skalowalną ewaluację potencjalnych terapeutyków w modelu istotnym klinicznie.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia dopasowanie badań przedklinicznych do specyficznych cech guza pacjenta w celu zapewnienia ciągłości translacyjnej.
- Pozwala na dostosowanie ryzyka przy rozwoju kandydatów na leki w oparciu o dane dotyczące skuteczności in vivo oraz oporności.
- Stanowi podstawę do odkrywania biomarkerów i opracowywania spersonalizowanych schematów leczenia.
- Wspiera modelowanie nawrotów i przerzutów w zaawansowanych badaniach przedklinicznych.
Integracja potoków i przepływów pracy
Model PDX integruje się z kontinuum procesu odkrywania leków, od wczesnej walidacji celu po przedkliniczny wybór kandydata, wspierając zarówno badania mechanistyczne, jak i badania translacyjne.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnalizacyjnych w systemie istotnym dla pacjenta.
- Przesiewanie: Zapewnia gotowe do analizy modele in vivo do odtwarzalnej oceny skuteczności i oporności na leki.
- Analityka: Dostarcza ilościowych pomiarów wzrostu i odpowiedzi guza do analizy porównawczej.
- Badania translacyjne: Łączy etap odkryć z walidacją przedkliniczną dzięki wysokiej wierności modelowania chorób.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy platformę wielokrotnego użytku dla prowadzących programów badawczych nad osteosarcoma i w obszarze onkologii.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w ocenie celów terapeutycznych i leków.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje przedkliniczne przepływy pracy i zwiększa odtwarzalność między badaniami.
- Wartość strategiczna: Poprawia proces podejmowania decyzji go/no-go oraz alokację kapitału poprzez dostarczenie rzetelnych danych in vivo.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój kandydatów na terapie.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie implantacji chirurgicznej i zarządzania modelami zwierzęcymi.
- Wymaga dostępu do kolonii myszy z niedoborem odporności oraz sterylnej infrastruktury chirurgicznej.
- Konieczna jest standaryzacja międzyzespołowa w zakresie protokołów obchodzenia się z tkankami i ich pasażowania.
- Może być wymagana adaptacja w zależności od podtypów nowotworów lub tkanek pochodzących od pacjentów.
- Wierność modelu zależy od natychmiastowego przetworzenia tkanek i starannego wykluczenia obszarów martwiczych.
