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
Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowy protokół optymalizacji pobierania próbek raka piersi na potrzeby biobankowania i medycyny personalizowanej. Kładzie on nacisk na minimalizację uszkodzeń tkanek oraz maksymalizację jakości próbek poprzez zastosowanie precyzyjnych technik.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Badania nad rakiem piersi
- Biobankowanie
- Medycyna personalizowana
Wstęp
- Udoskonalenie pobierania próbek nowotworowych jest kluczowe dla skutecznego leczenia.
- Wysokiej jakości sekwencjonowanie RNA oraz hodowle organoidów są niezbędne w badaniach.
- Wyzwania obejmują pozyskiwanie wysokiej jakości RNA z niewielkich próbek biopsyjnych.
- Postępy w tworzeniu organoidów pochodzących od pacjentów usprawniają przewidywanie odpowiedzi na leczenie.
Cel badania
- W celu poprawy jakości próbek raka piersi do celów badawczych.
- W celu ułatwienia personalizacji leczenia poprzez usprawnienie metod pobierania próbek.
- W celu zbadania ekspresji genów w większej kohorcie osób pochodzenia filipińskiego.
Zastosowane metody
- Biopsje pod kontrolą ultradźwięków w celu pobrania próbek.
- Sekwencjonowanie RNA do szacowania odsetka komórek nowotworowych.
- Trójwymiarowe (3D) hodowle organoidów do analizy tkanek raka piersi.
- Zastosowanie pistoletu do biopsji gruboigłowej o rozmiarze 14 G w warunkach aseptycznych.
Główne wyniki
- Skuteczne wyodrębnienie wysokiej jakości RNA z niewielkich próbek biopsyjnych.
- Efektywna konserwacja organoidów do dalszych analiz.
- Potencjał testowania terapii na różnych typach nowotworów z wykorzystaniem organoidów.
- Wnioski dotyczące naciekania limfatyczno-naczyniowego i lekooporności w raku piersi.
Wnioski
- Zoptymalizowane protokoły zwiększają użyteczność próbek raka piersi.
- Przyszłe badania zostaną rozszerzone o inne typy nowotworów z wykorzystaniem podobnych metod.
- Dalsze badania są niezbędne dla usprawnienia spersonalizowanych terapii nowotworowych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Zoptymalizowane protokoły pobierania tkanki piersi i biobankowania są kluczowe dla umożliwienia wysokiej wierności sekwencjonowania RNA oraz hodowli organoidów 3D, co bezpośrednio wpływa na pewność prognostyczną w badaniach nad rakiem piersi. Procedury te wspierają ciągłość translacyjną od momentu pozyskania próbki, poprzez profilowanie molekularne, aż po funkcjonalne testy odpowiedzi na leki, co dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji w zakresie portfela onkologii precyzyjnej. Przedstawione podejście tworzy skalowalną infrastrukturę dla wieloośrodkowego biobankowania i inicjatyw medycyny personalizowanej w warunkach ograniczonych zasobów.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia dokładną charakterystykę molekularną tkanki nowotworowej i prawidłowej do analizy szlaków sygnałowych.
- Wspiera funkcjonalną walidację hipotez terapeutycznych z wykorzystaniem organoidów pochodzenia pacjenta.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka biologicznego poprzez integrację danych klinicznych i molekularnych z różnorodnych kohort pacjentów.
- Zwiększa pewność prognostyczną w wyborze celu terapeutycznego w populacjach heterogenicznych.
Przesiewy i opracowanie analizy
- Zapewnia standaryzowane, wysokiej jakości biospecimeny do dalszego sekwencjonowania RNA oraz testów w hodowlach 3D.
- Zapewnia powtarzalność i ilościową ocenę zawartości guza pod kątem gotowości do przeprowadzenia testów.
- Umożliwia skalowalne przygotowanie próbek do przesiewania związków na platformach opartych na organoidach.
- Wspiera wiarygodną ocenę odpowiedzi na lek oraz mechanizmów oporności w systemach ex vivo.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Dostosowuje proces pobierania biospecyimenów do przepływów pracy związanych z odkrywaniem i walidacją biomarkerów translacyjnych.
- Zapewnia ciągłość od etapu pozyskiwania próbek klinicznych po przedkliniczne testy leków w modelach istotnych dla danej choroby.
- Umożliwia dostosowany do ryzyka rozwój kandydatów terapeutycznych w oparciu o odczyty funkcjonalne i molekularne.
- Wspiera rozszerzenie zakresu badań o dodatkowe typy nowotworów w celu uzyskania szerszego wpływu translacyjnego.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół wpisuje się w proces od odkrycia do badań przedklinicznych, łącząc pozyskiwanie próbek klinicznych, profilowanie molekularne oraz funkcjonalne testowanie leków w modelach organoidów.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnałowych dzięki wysokiej jakości uzyskanym próbkom RNA oraz organoidom.
- Screening: Dostarcza powtarzalne, ilościowe biospekimeny do opracowywania testów i oceny związków.
- Analityka: Umożliwia szacowanie zawartości guza oraz określenie parametrów jakości sekwencjonowania do analiz porównawczych.
- Badania translacyjne: Łączy przepływy pracy klinicznej i przedklinicznej w celu walidacji biomarkerów i terapii.
- Wykorzystanie w skali przedsiębiorstwa: Tworzy możliwość ponownego wykorzystania infrastruktury biobankowania i analitycznej w bieżących i przyszłych badaniach.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwa
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad rakiem piersi.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje postępowanie z biospecymenami, ich przechowywanie i transport w celu zapewnienia powtarzalności i skalowalności.
- Wartość strategiczna: Umożliwia podejmowanie świadomych decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań oraz efektywne zarządzanie portfelem kapitałowym.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój programów terapeutycznych.
Wskazówki dotyczące implementacji
- Wymagana jest biegłość w wykonywaniu biopsji pod kontrolą USG, przetwarzaniu tkanek oraz hodowli organoidów.
- Konieczny jest dostęp do odczynników do stabilizacji RNA, przechowywania kriogenicznego oraz infrastruktury sekwencjonowania.
- Wymagana jest międzyzespołowa standaryzacja procedur postępowania z próbkami oraz dokumentacji.
- Metoda jest możliwa do dostosowania do różnych typów nowotworów i źródeł tkanek poprzez modyfikację protokołu.
- Jakość próbek i integralność RNA są kluczowe dla sukcesu dalszych analiz i muszą być monitorowane.
