Optymalizacja procedur biopsji piersi i pobierania próbek po mastektomii dla biobankowania, medycyny spersonalizowanej i zastosowań badawczych
2 września 2025
W tym artykule przedstawiono szczegółowy protokół pobierania próbek raka piersi, zaprojektowany tak, aby zoptymalizować ich zastosowanie w biobankowaniu, medycynie spersonalizowanej i innych zastosowaniach badawczych. Szczegółowo opisano proces pobierania próbek, w tym biopsję piersi i mastektomii, koncentrując się na minimalizacji uszkodzeń tkanek i maksymalizacji jakości próbki.
Zakres ma na celu usprawnienie pobierania próbek nowotworowych do biobankowania, aby umożliwić lepiej spersonalizowane leczenie poprzez wysokiej jakości sekwencjonowanie RNA oraz hodowlę organoidów z filipińskich tkanek raka piersi. Najnowsze osiągnięcia obejmują wykorzystanie organoidów pochodzących od pacjentów oraz sekwencjonowania RNA do przewidywania odpowiedzi leczenia raka piersi w niedawnym artykule, szczególnie w przypadkach inwazji limfaszkowej powiązanej z opornością na leki. Do precyzyjnej analizy tkanek raka piersi stosujemy biopsje pod kontrolą ultrasonograficzną, szacowanie procentowej liczby nowotworów RNA oraz hodowle 3D organoidów.
Główne wyzwania to uzyskanie wysokiej jakości RNA z małych próbek biopsji oraz kwestie jakości zachowania organoidów. Po rozpoczęciu badań nad rakiem piersi będziemy badać dalszą ekspresję genów w większej kohorcie filipińskiej i wykorzystać organoidy do testowania terapii dla następujących przypadków: tarczycy, jajnika, trzustki oraz rzadkich nowotworów, takich jak guzy filody. Na początek zamontuj pistolet do biopsji igły o grubości 14 gauge pod kierunkiem USG w klinice ambulatoryjnej, na sali operacyjnej lub w innym środowisku asepticznym.
Dla każdego rdzenia pobierz próbkę piersi o długości około dwóch centymetrów od środka guza i jeden centymetr od sąsiedniej tkanki normalnej. Pobierz dwa rodzaje próbek: tkankę normalną i tkankę nowotworową, od każdego pacjenta. Każdą próbkę przekazuj asystentowi badawczemu do umieszczenia w szalce Petriego zawierającej roztwór PBS.
Posegreguj dziewięć próbek tkanki nowotworowej na sześć rdzeni do analizy RNA i trzy rdzenie do biobankowania. Przetnij każdy rdzeń wzdłuż lub poprzecznie sterylnym ostrzem. Umieść trzy normalne rdzenie tkanek w szalkach Petriego.
Przetnij rdzenie na pół i przydziel je do analizy. Rozdzielaj próbki między probówki według priorytetu. Połowę rdzeni umieść w wyznaczonych dwumililitrowych fiolkach kriogenicznych z 1,25 mililitra roztworu stabilizującego RNA.
Pozostałe połówki zafiksuj w fiolkach zawierających 10% neutralnej buforowanej formaliny. Wypełnij i złóż formularze chirurgiczne z ustabilizowanymi próbkami do oddziału patologii. Po mastektomii należy włożyć próbkę do czystej torby na próbki po dokumentacji i natychmiast przetransportować do Katedry Laboratoriów patologicznych bez formaliny, aby skrócić czas zimna niedokrwienna.
Podczas brudowania należy uzyskać blok tkanki nowotworowej co najmniej jeden centymetr sześcienny i podzielić ją na dwie części. Równomiernie podziel świeżą półblok na pół w celu sekwencjonowania RNA, biobankowania i hodowli organoidów. Natychmiast umieść tkankę do sekwencjonowania RNA w pięciomililitrowych fiolkach kriogenicznych napełnionych 2,5 mililitra roztworu stabilizującego RNA.
Do biobankowania użyj pięciomililitrowych fiolek kriogenicznych z tym samym roztworem. Do hodowli organoidów użyj 15-mililitrowych fiolek stożkowych, wstępnie napełnionych pięcioma mililitrami roztworu do przechowywania tkanek oraz 0,01 mililitra primocyny. Zbierz jedną trzecią wszystkich blokad nowotworowych do jednej stożkowej rurki.
Pobierz minimum jeden centymetr sześcienny prawidłowego bloku tkankowego i przeciąć go na pół do biobankowania RNA oraz rutynowej histopatologii. Przenieś blok tkanki do pięciomililitrowych, wcześniej schłodzonych i oznaczonych fiolek kriogenicznych, napełnionych 2,5 mililitra roztworu stabilizującego RNA do sekwencjonowania RNA i biobankowania. Następnie zamknąć wszystkie fiolki kriogeniczne parafilmem.
Przechowuj w temperaturze czterech stopni Celsjusza przez 24 godziny. Następnie przenieś temperaturę do minus 20 stopni Celsjusza na dwie do czterech godzin. I na koniec, przechowuj w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza.
Zamknij kapsułki kriogeników parafilmem. Umieść szczelnie zamknięte fiolki krio w stojaku na probówki i przykryj absorbentem oraz folią bąbelkową. Umieść owinięty stojak w opakowalnej torebce z termometrem.
Umieść żelowe opakowania na dnie polistyrenowego pudełka. Następnie połóż woreczek na żelowe opakowania. Nałóż kolejną warstwę żelowych opakowań na wierzch worka.
Upewnij się, że probówki są umieszczone między żelowymi opakowaniami, aby okazy były chłodne podczas transportu. Włóż zamknięte pudełko z polistyrenu do kartonowego pudełka transportowego i dołącz manifest do woreczka strunowego. Zamknąć i oznaczyć pudełko do wysyłki.
Przed przekazaniem przez kuriera zanotuj liczbę fiolek i czas odjazdu z biobanku. Dwie próbki o zmiennych wartościach RIN i stężeniu nie przeszły w etapie przygotowań bibliotecznych podczas sekwencjonowania i zostały wykluczone z analizy końcowej. Wszystkie próbki miały wysokie wyniki jakości sekwencjonowania, gdzie ponad 90% odgłosów bazowych miało dokładność co najmniej 99,9%. Obrazowanie w jasnym polu wykazało skuteczną formację organoidów z tkanek mastektomii raka piersi w trzecim stadium po terapii neoadiuwantum, z obfitymi strukturami przypominającymi sferoidy widocznymi przy niskim i dużym powiększeniu.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Ten artykuł przedstawia szczegółowy protokół optymalizacji pobierania próbek raka piersi dla biobanków i medycyny spersonalizowanej. Podkreśla minimalizowanie uszkodzeń tkanek i maksymalizację jakości próbek poprzez precyzyjne techniki.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Badania nad rakiem piersi
- Biobanking
- Medycyna spersonalizowana
Tło
- Poprawa pobierania próbek nowotworowych jest kluczowa dla skutecznego leczenia.
- Wysokiej jakości sekwencjonowanie RNA i kultury organoidalne są niezbędne dla badań.
- Wyzwania obejmują uzyskanie wysokiej jakości RNA z małych próbek biopsji.
- Postępy w organoidach pochodzących od pacjenta poprawiają prognozy odpowiedzi na leczenie.
Cel badania
- Poprawa jakości próbek raka piersi do badań.
- Ułatwienie spersonalizowanego leczenia poprzez ulepszone metody pobierania próbek.
- Zbadanie ekspresji genów w większej filipińskiej kohorcie.
Stosowane metody
- Biopsje prowadzone ultradźwiękami dla pobierania próbek.
- Sekwencjonowanie RNA dla oszacowania procentowej zawartości guza.
- 3D kultury organoidalne do analizy tkanek raka piersi.
- Użycie 14-calowej igły biopsyjnej do pobierania próbek w środowiskach aseptycznych.
Główne wyniki
- Skuteczne pobranie wysokiej jakości RNA z małych próbek biopsji.
- Skuteczna prezerwacja organoidalnych struktur dla dalszej analizy.
- Możliwość testowania terapii na różne typy raka za pomocą organoidalnych struktur.
- Wgląd w inwazję limfatyczno-naczyniową i oporność na leki w raku piersi.
Wnioski
- Optymalizowane protokoły poprawiają przydatność próbek raka piersi.
- Przyszłe badania będą rozszerzane na inne typy raka przy użyciu podobnych metod.
- Ciągły rozwój badań jest niezbędny dla poprawy spersonalizowanych terapii nowotworowych.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Optimized breast tissue collection and biobanking protocols are critical for enabling high-fidelity RNA sequencing and 3D organoid culture, directly impacting predictive confidence in breast cancer research. These procedures support translational continuity from sample acquisition to molecular profiling and functional drug response testing, informing portfolio decisions in precision oncology. The approach establishes a scalable infrastructure for multi-institutional biobanking and personalized medicine initiatives in resource-limited settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust molecular characterization of tumor and normal tissue for pathway analysis.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses using patient-derived organoids.
- Facilitates biological de-risking by integrating clinical and molecular data from diverse patient cohorts.
- Improves predictive confidence for target selection in heterogeneous populations.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality biospecimens for downstream RNA sequencing and 3D culture assays.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment of tumor content for assay readiness.
- Enables scalable preparation of samples for compound screening in organoid-based platforms.
- Supports reliable evaluation of drug response and resistance mechanisms in ex vivo systems.
Translational & Preclinical Research
- Aligns biospecimen collection with translational biomarker discovery and validation workflows.
- Maintains continuity from clinical sample acquisition to preclinical drug testing in disease-relevant models.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on functional and molecular readouts.
- Supports expansion to additional cancer types for broader translational impact.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by linking clinical sample acquisition, molecular profiling, and functional drug testing in organoid models.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through high-quality RNA and organoid outputs.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative biospecimens for assay development and compound evaluation.
- Analytics: Provides tumor percentage estimation and sequencing quality metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows for biomarker and therapy validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable biobanking and analytical infrastructure for ongoing and future studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in breast cancer research.
- Operational Value: Standardizes biospecimen handling, storage, and transport for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound-guided biopsy, tissue processing, and organoid culture.
- Demands access to RNA stabilization reagents, cryogenic storage, and sequencing infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and documentation procedures.
- Adaptable to various cancer types and tissue sources with protocol modifications.
- Sample quality and RNA integrity are critical for downstream success and must be monitored.
