Triagem de drogas de xenoenxertos tumorais derivados do paciente primário em zebrafish

Meghan  G. Haney; L.  Henry Moore; Jessica S. Blackburn

doi:10.3791/60996

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Artigo de método

Triagem de drogas de xenoenxertos tumorais derivados do paciente primário em zebrafish

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DOI:

10.3791/60996

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10 de abril de 2020

Meghan G. Haney¹^,² , L. Henry Moore¹ , Jessica S. Blackburn¹^,²

¹Department of Molecular and Cellular Biochemistry, University of Kentucky, ²Markey Cancer Center, University of Kentucky

Neste artigo

Resumo

Modelos de xenoenxerto de zebrafish permitem a triagem de medicamentos de alto risco e imagens fluorescentes de células cancerígenas humanas em um microambiente in vivo. Desenvolvemos um fluxo de trabalho para a triagem de medicamentos automatizados em larga escala em amostras de leucemia derivada do paciente em zebrafish usando uma unidade de imagem equipada com microscópio de fluorescência automatizada.

Resumo

Os modelos de xenoenxerto derivados do paciente são fundamentais na definição de como diferentes cânceres respondem ao tratamento medicamentoso em um sistema in vivo. Os modelos de mouse são o padrão no campo, mas os zebrafish surgiram como um modelo alternativo com várias vantagens, incluindo a capacidade de alta taxa de entrega e triagem de medicamentos de baixo custo. Os zebrafish também permitem a triagem de medicamentos in vivo com grandes números de réplicas que antes só eram obtidos com sistemas in vitro. A capacidade de realizar rapidamente telas de medicamentos em larga escala pode abrir a possibilidade de medicina personalizada com rápida tradução dos resultados de volta à clínica. Modelos de xenoenxerto de zebrafish também poderiam ser usados para testar rapidamente mutações acionáveis com base na resposta do tumor a terapias-alvo ou para identificar novos compostos anticancerígenos de grandes bibliotecas. A maior limitação atual no campo vem quantificando e automatizando o processo para que as telas de drogas possam ser feitas em uma escala maior e serem menos trabalhosas. Desenvolvemos um fluxo de trabalho para xenoenxeragem de amostras primárias de pacientes em larvas de zebrafish e realizando telas de drogas em larga escala usando uma unidade de imagem equipada com microscópio de fluorescência e unidade de amostragem automatizada. Este método permite a padronização e quantificação da área tumoral enxertada e a resposta ao tratamento medicamentoso em grande número de larvas de zebrafish. No geral, este método é vantajoso em relação ao rastreamento de drogas de cultura celular tradicional, pois permite o crescimento de células tumorais em um ambiente in vivo durante todo o tratamento medicamentoso, e é mais prático e econômico do que os camundongos para telas de drogas in vivo em larga escala.

Introdução

O xenoenxerto de cânceres primários ou linhas de células cancerígenas humanas em organismos modelo é uma técnica amplamente utilizada para estudar a progressão e o comportamento do tumor in vivo, a resposta tumoral ao tratamento medicamentoso e a interação celular do câncer com o microambiente, entre outros. Tradicionalmente, as células são xenoenxertadas em camundongos imunocomprometidos, e isso continua sendo o padrão no campo. No entanto, este sistema modelo tem várias limitações, como alto custo, baixonúmero de réplicas, dificuldades em quantificar com precisão a carga tumoral in vivo, e o tempo prolongado que leva para que os tumores se enebrem e os testes medica....