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A Oncologia de precisão tem como objetivo encontrar as estratégias terapêuticas mais benéficas para o paciente individual1. Atualmente, inúmeros modelos pré-clínicos como a cultura primária in vitro, a cultura organoide in vitro2e os xenoenxertos derivados do paciente (PDX) em camundongos antes ou depois da cultura organoide são propostos para o diagnóstico e para a tela/avaliação do potencial escolhas terapêuticas3. O modelo PDX gerado pela injeção de células cancerosas primárias humanas em camundongos imunocomprometidos é uma das ferramentas mais promissoras para a triagem personalizada de fármacos em oncologia clínica3,4. Diferentemente da linhagem celular cultivada in vitro, os modelos PDX geralmente preservam a integridade e a heterogeneidade do ambiente tumoral in vivo, imitando melhor a diversidade e as características idiossincráticas de diferentes pacientes tumorais e, portanto, podem prever a resultados médicos potenciais dos doentes4. No entanto, a geração de modelos PDX em camundongos requer amostras de pacientes de alta qualidade e meses de tempo para reunir células e modelos suficientes para experimentos em vários grupos, e as composições celulares/genéticas do Xenoenxerto podem derivar das do original biópsiado paciente. A taxa de sucesso para o estabelecimento de camundongos PDX modelo também é baixa, tornando difícil de ser amplamente implementado na prática clínica. Para os pacientes que transportam cânceres rapidamente progredidos como câncer pancreático, eles podem não ser capazes de obter informações valiosas dos experimentos PDX no tempo.
Nos últimos anos, zebrafish foi relatado para ser anfitriões potenciais para não somente CDX (pilha-derivado xenograft do tumor) modela, mas também PDX modela5,6,7,8,9, 10. como um animal modelo vertebrado, o zebrafish abriga semelhanças suficientes com mamíferos em genética e fisiologia, com duas vantagens significativas: transparência e pequeno tamanho11. O zebrafish também é altamente fecundidade, e centenas de larvas inpuras podem ser obtidas dentro de poucos dias a partir de um único par de adultos12. Vários estudos têm empregado zebrafish para gerar modelos transgênicos e xenoenxertos de doenças cancerosas13,14. Comparado aos xenoenxertos de camundongos, os xenoenxertos de zebrafish permitem o rastreamento em uma resolução de célula única. Uma certa quantidade de tecidos humanos é capaz de gerar centenas de modelos de zebrafish PDX (zpdxs), enquanto só pode ser suficiente para gerar um par de ratos PDX modelos15,16. Além disso, as larvas de zebrafish em 2-5 DPF já desenvolvem sistemas circulatórios completos e órgãos metabólicos, como fígado e rim, mas não o sistema imunológico17, enquanto o saco de gema remanescente é um meio natural 3D, ideal para triagem de drogas, drogas testes de resistência e observações de migração tumoral6,18,19,20,21.
Com uma tentativa final de usar zPDX como uma plataforma de triagem/teste para uso clínico, aqui, descrevemos uma proposta otimizada para o modelo zPDX de câncer pancreático, que permite a avaliação in vivo do candidato a drogas dentro de um curto espaço de tempo usando menos células a custos mais baixos. Comparado com as referências anteriores sobre zpdx6,9,10, introduzimos várias otimizações para tornar o sistema mais viável e confiável para o diagnóstico clínico personalizado: 1) pré-classificação de células diferentes grupos nos tecidos primários do tumor e estabilizando as células primárias por uma semana antes de novas experiências; 2) rotular as células humanas e melhorar a viabilidade celular em Xenoenxerto via modificação genética baseada em Lentivirus; 3) otimizando a condição de cultura zebrafish em ambos os suplementos de nutrição (glicose e glutamina) e temperatura; 4) quantificando as respostas medicamentosas de diferentes tipos de células de forma comparativa. Também fizemos alterações na solução de injeção adicionando vários materiais complementares. Ao todo, essas melhorias proporcionam a possibilidade de gerar rapidamente um Xenoenxerto mais paciente-like em hospedeiros zebrafish que podem ser usados como uma ferramenta confiável para avaliar a resposta dos medicamentos candidatos.