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Cancer Research
Criação e Manutenção de um Biobanco Vivo - Como Fazemos

Research Article

Criação e Manutenção de um Biobanco Vivo - Como Fazemos

DOI: 10.3791/62065

April 10, 2021

Florian Bürtin1, Stephanie Matschos2, Friedrich Prall3, Christina S. Mullins2, Mathias Krohn2, Michael Linnebacher2

1Department of General, Visceral, Vascular and Transplantation Surgery,University Medical Center Rostock, University of Rostock, 2Molecular Oncology and Immunotherapy, Department of General, Visceral, Vascular and Transplantation Surgery,University Medical Center Rostock, 3Institute of Pathology,University Medical Center Rostock

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Retraction Notice

The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice

Summary

No trabalho a seguir, descrevemos os passos consecutivos necessários para o estabelecimento de um grande biobanco de câncer colorretal e pâncreas.

Abstract

À luz do crescente conhecimento sobre as propriedades inter-individuais e a heterogeneidade dos cânceres, o campo emergente da medicina personalizada requer uma plataforma para pesquisas pré-clínicas. Nos últimos anos, estabelecemos um biobanco de cânceres colorretais e pancreáticos compostos por tecido tumoral primário, tecido normal, soro, linfócitos sanguíneos periféricos isolados (PBL), xenoenxertos derivados do paciente (PDX), bem como linhas de células cancerígenas primárias e secundárias. Como o tecido tumoral original é limitado e a taxa de estabelecimento de linhas primárias de células cancerígenas ainda é relativamente baixa, o PDX permite não apenas a preservação e extensão do biobanco, mas também a geração de linhas de células cancerígenas secundárias. Além disso, os modelos PDX provaram ser o modelo in vivo ideal para testes de drogas pré-clínicos. No entanto, o biobanco requer uma preparação cuidadosa, diretrizes rigorosas e uma infraestrutura bem sintonizada. Colectomia, duodenopancreatectomia ou amostras de metástases resseccionadas são coletadas imediatamente após a ressecção e transferidas para o departamento de patologia. Respeitando a prioridade de um relatório histopatológico imparcial, a critério do patologista assistente que realiza as dissecções, pequenas peças tumorais e tecido não tumoral são colhidos.

Partes necrosas são descartadas e o tecido tumoral restante é cortado em cubos pequenos e idênticos e criopreservados para uso posterior. Além disso, uma pequena parte do tumor é picada e tensa para a cultura primária das células cancerígenas. Além disso, amostras de sangue colhidas do paciente pré e pós-operatório são processadas para obtenção de soro e PBLs. Para o enxerto PDX, os espécimes criopreservados são descongelados e implantados subcutâneamente nos flancos de camundongos imunodeficientes. O PDX resultante recapitula a histologia dos tumores "doadores" e pode ser usado para xenoenxerto subsequente ou criopreservado para uso posterior. No trabalho a seguir, descrevemos as etapas individuais de criação, manutenção e administração de um grande biobanco de câncer colorretal e pâncreas. Além disso, destacamos os detalhes cruciais e ressalvas associados ao biobanco.

Introduction

Nos últimos anos, o conhecimento acumulado das propriedades morfológicas, clínicas e genéticas dos cânceres levou à concepção do câncer como uma doença heterogênea e individual. Consequentemente, a caracterização mutacional das neoplasias, além de características clínicas e patológicas, ganhou importância para a tomada de decisões clínicas e muitas terapias-alvo foram desenvolvidas para diversas alterações moleculares. Por exemplo, a eficácia do cetuximabe no tratamento do câncer colorretal pode ser prevista pela análise do estado mutacional KRAS e PIK3CA 1. A medicina de precisão visa uma abordagem personalizada para fornecer a maior resposta ao tratamento em cada paciente e evitar a toxicidade de terapias ineficientes2. Os biobancos contêm tecidos, sangue e outros materiais biológicos de pacientes com câncer, que estão ligados aos dados clínicos e, portanto, são uma excelente ferramenta para a pesquisa de câncer translacional. Devido ao grande número de amostras clínicas, os biobancos permitem a detecção de mutações raras, mas potencialmente drogáveis, o que proporciona novas oportunidades de tratamento para o paciente individual3.

Para cobrir o mais amplo possível um espectro de pesquisa oncológica, não restringimos nossa atividade apenas na colheita de amostras, mas focamos no estabelecimento de linhas de células cancerígenas derivadas do paciente e xenoenxertos (PDX). As linhas tradicionais de células 2D continuam a ser a pedra de canto da pesquisa in vitro e são a principal escolha para os exames de drogas em larga escala4,5. Além disso, a análise da linha celular é muitas vezes mais fácil, mais barata e mais facilmente disponível. Além disso, uma vez que os linfócitos periféricos derivados do paciente (PBL) estão disponíveis, também a imunologia tumoral pode ser estudada in vitro6. No entanto, a maioria dos medicamentos recém-desenvolvidos com uma promissora efetividade pré-clínica em experimentos in vitro ou in vivo, têm mostrado resultados decepcionantes em ensaios clínicos7. Em contrapartida, estudos pré-clínicos baseados em estudos PDX in vivo têm refletido a atividade clínica de agentes antineoplásicos muito mais fielmente8. Uma vez que o tecido PDX reflete de perto as propriedades histológicas e moleculares do tumor doador, os modelos PDX são uma boa maneira de propagar as quantidades muitas vezes muito limitadas de tecido tumoral viável para manter a integridade de um biobanco e permitir a troca de amostras entre grupos de pesquisa e instituições. Além disso, as linhas celulares cancerígenas derivadas do tecido PDX podem ser estabelecidas significativamente mais fáceis do que as linhas primárias de célulascancerígenas 9. Nos últimos anos, nosso grupo de trabalho estabeleceu um biobanco integrado integral de câncer colorretal e pâncreas, padronizando e otimizando o fluxo de trabalho para todas as amostras biológicas em questão(Figura 1).

Figure 1
Figura 1: Fluxo de trabalho e organização do biobanco Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Protocol

O estudo seguinte foi aprovado pelo conselho de revisão institucional do Centro Médico Universitário Rostock (II HV 43/2004, A 45/2007, A 2018-0054, A 2019-0187 e A 2019-0222). Além disso, todos os procedimentos veterinários relevantes foram aprovados pelo Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern sob os números de registro LALLF M-V/TSD/ 7221.3-2-020/17 e 7221.3-1-007/19.

1. Pré-requisitos experimentais

  1. Conheça várias condições importantes para estabelecer e manter um biobanco.
    1. Use uma clínica com departamento cirúrgico e número suficiente de ressecções oncológicas juntamente com um laboratório bem equipado e pessoal acadêmico suficiente. Uma boa infraestrutura e uma ligação firme com um departamento de patologia cooperante são mais pré-requisitos.
    2. Para pesquisa in vivo, use um centro animal com condições de moradia adequadas a camundongos imunodeficientes.
    3. Obtenha autorização sobre qualquer pesquisa sobre material derivado do paciente de um comitê de ética em saúde. Obtenha aprovação de qualquer pesquisa in vivo da autoridade competente de acordo com as normas estatutárias locais.

2. Coleta de amostras

  1. Um dia antes da cirurgia
    1. Avalie todos os pacientes com câncer colorretal ou pancreático ressretável e/ou metástases correspondentes para elegibilidade de biobancar. Evite incluir casos com pré-tratamento neoadjuvante, tumores muito pequenos, tumores de dignidade incerta ou lesões que foram parcialmente ressecados endoscopicamente antes.
    2. Obter aprovação por escrito da participação do paciente durante a discussão de consentimento informado sobre o procedimento cirúrgico. Informe oportunamente todos os cirurgiões envolvidos, a equipe do laboratório, bem como o patologista.
  2. Aquisição de amostras
    1. Informe todos os atendentes da sala de operação (OR) sobre a coleta de tecidos para o biobanco imediatamente antes do início do procedimento cirúrgico.
      NOTA: É crucial que o tecido não deve ser fixado em formalina. Se o tecido estiver submerso em formalina, torna-se inadequado para biobanco integrado.
    2. Desenhe 40 mL de sangue heparinizado (seringa de 2 x 20 mL) bem como um tubo de soro padrão de 7,5 mL imediatamente após a indução anestésico e transfira rapidamente para o laboratório para isolamento de PBL e processamento de soro (ver etapa 3-4).
    3. Obtenha a amostra resseccionada diretamente da mesa de operação, coloque-a em um recipiente apropriado e leve-a para o departamento patológico. Anote o ponto de tempo do desprendimento da circulação, ressecção e chegada à patologia.
      NOTA: A adequação da amostra para biobanco deve ser avaliada pelo patologista cooperante que disseca uma fatia de tumor e tecido não maligno. Não extireta nenhuma parte do espécime por si mesmo que possa comprometer o relatório patológico subsequente.
    4. Coloque ambos os pedaços de tecido em um tubo separado de polipropileno de 15 a 50 mL com solução de armazenamento de tecido de 10 a 30 mL (ou DPBS) no gelo. Anote o tempo de recebimento e transfira os espécimes imediatamente para o laboratório.
      NOTA: As seguintes etapas de protocolo 3-6 devem ser conduzidas em um gabinete de fluxo laminar sob estritas condições estéreis. Use todos os líquidos à temperatura ambiente.

3. Processamento de soro

  1. Centrifugar o tubo de soro de 7,5 mL a 1128 x g e 4 °C por 15 min em uma centrífuga pré-resfriada.
  2. Aliquot 1 mL soro por tubo em criotubos pré-rotulados e congelamento em nitrogênio líquido.

4. Isolamento do PBL por centrifugação gradiente de densidade

NOTA: Trabalhe paralelamente a cada uma das duas seringas de 20 mL.

  1. Encha 20 mL de sangue heparinizado em um tubo de polipropileno de 50 mL e adicione 15 mL de DPBS.
  2. Tome 15 mL de Pancoll com uma pipeta sorológica, insira a pipeta cuidadosamente até o fundo do tubo de polipropileno e solte o Pancoll muito lentamente para formar uma camada abaixo da coluna sangue/DBPS.
  3. Centrifugar a 375 x g por 15 min sem freio.
  4. Aspire e transfira a camada interfasa opaca entre a coluna média e superior de ambas as amostras em um tubo de polipropileno fresco de 50 mL e encha com DPBS a 50 mL.
  5. Centrífuga a 270 x g por 15 min com freio.
  6. Aspire e descarte o supernasce, resuspenque a pelota da célula em 4,5 mL de meio congelador.
  7. Aliquot 1,5 mL da suspensão por crioboto, feche os tubos firmemente e coloque-os em um recipiente de congelamento adequado para congelamento lento e armazene a -80 °C.

5. Processamento de tecidos

NOTA: Comece com a geração de amostras congeladas de pulmão e tecido saudável para manter a integridade dos ácidos nucleicos.

  1. Amostra de tecido tumoral
    1. Transfira a amostra tumoral com vários mL de solução de armazenamento de tecido do tubo de polipropileno para uma placa de Petri. Enxágüe com DPBS, se necessário. Evite tocar na amostra e use dois bisturis estéreis para manusear o tecido. Evite a proficação a qualquer momento.
    2. Pesar a amostra do tumor em uma escala conveniente em um prato separado e observar o peso do tecido.
    3. Avalie a qualidade do tamanho, forma e tecido do tecido tumoral antes de cortar. Procure obter pelo menos uma peça do tamanho de uma cabeça de alfinete para congelamento de encaixe e quatro cubos de aproximadamente 30 mm3 (comprimento da borda 3 x 3x 3 mm) cada um para criopreservação vital. Gere o máximo possível de 30 mm3 cubos em quádruplos e gere uma peça para congelamento por 5 quádruplos. Leve também em conta que as porções necrosadas devem ser cortadas para que os cubos consistam apenas em tecido vital.
    4. Gerar fatias de 3 mm de espessura. Corte as porções necróticas, distinguíveis como massa líquida ou gel, e corte as fatias em cubos dos dois tamanhos desejados.
      NOTA: Não descarte nenhum tecido neste momento.
    5. Congelamento de snap
      1. Rotule criotutos em conformidade (ver passo 7.7).
      2. Coloque uma pequena peça de tecido por criotube pré-rotulado. Submergir as amostras imediatamente em nitrogênio líquido por vários minutos e armazenar a -80 °C posteriormente.
    6. Criopreservação de tecido vital
      1. Rotule os criotubos em conformidade (ver passo 7.7) e encha cada um com 1,5 mL de meio congelador. Coloque o recipiente de congelamento ao lado do banco.
        NOTA: Siga os próximos passos o mais rápido possível. Como o DMSO no meio congelador possui propriedades citotóxicas, o tempo do tecido ser submerso em meio congelador sem resfriamento adequado não deve exceder 2 minutos.
      2. Disponha os cubosde 30 mm 3 em quádruplos. Empurre tecido necrosado e outros restos até a borda do prato, mas não os descarte.
      3. Colher os cubos com a lâmina do bisturi e transferir 4 cubos por crioboto. Certifique-se de que as peças tumorais estão totalmente submersas no meio congelador. Feche os tubos firmemente e coloque-os em um recipiente de congelamento adequado para congelamento lento e armazene em um congelador de -80 °C.
      4. Transfira criotus para um sistema de armazenamento adequado para armazenamento a longo prazo a -140 °C ou inferior. A documentação no sistema de gestão de estoques laboratoriais é obrigatória.
  2. Amostra de tecido saudável: Repetir etapas 5.1.1. a 5.1.6.4 para a amostra de tecido saudável.

6. Cultura celular primária

  1. Desintegrem os restos do tecido tumoral, incluindo a sucata necrosa, na placa de Petri com os bisturis em pedaços o menor possível.
  2. Coloque um coador de células estéreis (tamanho de poros de 100 μm) em cima de um tubo de polipropileno de 50 mL.
  3. Use uma pipeta sorológica para adicionar 5-10 mL de DPBS à placa de Petri, flutuar os restos de tecido e pipeta para cima e para baixo para gerar uma suspensão.
  4. Transfira a suspensão com a pipeta para o coador de células.
  5. Repita as etapas 6.3-6.4 até que todos os restos de tecido sejam resolvidos a partir da placa de Petri.
  6. Use o êmbolo de uma seringa unidireção de 20 mL para espremer a suspensão celular e tecidual através do coador celular.
  7. Enxágüe com 5-10 mL de DPBS fresco, descarte o coador celular e feche o tubo corretamente.
  8. Centrifugar a suspensão a 180 x g por 5-10 minutos.
  9. Prepare uma placa de 6 poços com 1,5 mL de média por poço.
  10. Aspire e descarte o supernaspe. Resuspenda a pelota em 3 mL de DPBS ou médio e adicione 500 μL da suspensão a cada poço. Coloque a placa na incubadora (100% de umidade, 5% DE CO2, 37 °C)
  11. Monitore a placa diariamente para crescimento celular e contaminação.
    NOTA: Mais células que culminam até o ponto de estabelecimento de uma linha celular permanente não é descrita aqui.

7. Geração PDX

  1. Realizar experimentosi n vivo apenas por pessoas devidamente qualificadas atendendo aos requisitos da autoridade competente de sua jurisdição.
  2. Abrigar camundongos imunodeficentes em condições específicas livres de patógenos (SPF) satisfazendo as demandas da cepa de camundongos usados. As medidas higiênicas incluem gaiolas ventiladas individualmente, alimentos autoclavados, água e material de aninhamento, bem como uma trava de ar de segurança e o uso de equipamentos de proteção pessoal.
  3. Autoclave todos os instrumentos com antecedência e use apenas um conjunto de instrumentos para cada caso de tumor para evitar contaminação cruzada. Manuseie o tecido tumoral o mais asséptico possível. Todos os itens plásticos nomeados abaixo devem ser estéreis, de uso único e descartados após cada cirurgia.
    NOTA: Determinada pelo método de congelamento de quatro pedaços de tecido tumoral por crioboto, a geração PDX requer sempre dois camundongos por amostra, resultando idealmente em quatro tumores PDX.
  4. Escolha o tumor primário desejado para enxerto através do sistema de gerenciamento de inventário de laboratório e transfira a amostra (tecido tumoral vitalmente preservado) do tanque de armazenamento principal para um recipiente de nitrogênio líquido portátil (armazenamento intermediário a -80 °C em gelo seco também é conveniente).
  5. Coloque equipamentos de proteção individual antes de entrar na seção SPF (esfregões, tamancos, avental, tampa de cabelo, máscara cirúrgica e sobresaltos), desinfete as mãos e todos os equipamentos.
  6. Imersão de matrigel
    1. Remova o criobotube formando o recipiente de nitrogênio líquido e aguarde o descongelamento da amostra.
    2. Rotule um tubo de polipropileno de 50 mL e encha com 35 mL de DPBS.
    3. Incline o crioboia para cima e para baixo e transfira o conteúdo imediatamente para o tubo de polipropileno assim que o tecido-médio-lama puder ser deslocado. Enxágue suavemente os pedaços do tecido tumoral, descarte o volume principal do tubo em um vaso separado, feche a tampa e coloque o tubo de lado para baixo, de modo que as quatro peças de tecido se reúnam na tampa.
    4. Coloque uma placa de Petri no acumulador de resfriamento e coloque 100 μL de Matrigel como uma única gota no meio. Use fórceps anatômicos para transferir os pedaços do tumor para o Matrigel. Certifique-se de que cada peça está completamente coberta com Matrigel. Incubar por 10 minutos a 4 °C.
  7. Anestesia do rato (2 ratos por amostra, trabalhe em paralelo)
    1. Prepare uma solução anestéstica de 3:1- de cetamina (100 mg/mL) e xilazina (20 mg/mL). A dose recomendada é 90/6 mg/kg de peso corporal.
    2. Pese o rato e elasenhe a solução anestésico necessária em uma única seringa de insulina de uso único.
    3. Coloque o mouse na grade da gaiola, puxe sua cauda suavemente com uma mão para induzir um movimento para a frente e, simultaneamente, caranguejo o pescoço com uma pitada de aperto da outra mão. Levante o rato da grade e gire a mão de segurando, para que as costas do animal repousem sobre sua palma. Imobilize uma das patas traseiras com seu mindinho e injete os narcóticos intraperitoneally. Coloque o rato de volta em sua gaiola e aguarde indução de narcóticos.
    4. Coloque o rato anestesiado na placa de aquecimento e cubra os olhos com pomada para evitar danos na córnea. Aça a profundidade da anestesia beliscando suavemente o pé traseiro do rato com fórceps cirúrgicos.
      NOTA: A ausência de movimento indica narcose profunda. Qualquer tipo de movimento requer mais tempo para atingir a profundidade do narcótico desejado ou uma dose adicional de anestésicos.
  8. Procedimento cirúrgico
    1. Forme uma dobra de pele beliscando o pescoço do mouse e injete o microchip subcutâneamente com o aplicador (Veja o passo 9 para detalhes de programação)
    2. Raspe os flancos do mouse se necessário (ratos NMRInu/nu não precisam de barbear), aplique povidone-iodo com um cotonete e use cortina cirúrgica para criar um campo estéril.
    3. Levante a pele do flanco com fórceps cirúrgicos, faça uma pequena incisão de cerca de 4 mm e forme um pequeno bolso subcutâneo por preparação contundente com tesoura.
    4. Coloque uma peça de tumor em cada bolso e coloque-a na parte traseira.
    5. Corte a extremidade de uma ponta de pipeta de 100 μL e aspire o Matrigel restante da placa de Petri e aplique-a igualmente em cada bolso de pele.
    6. Feche as feridas com suturas simples interrompidas e aplique molho spray.
  9. Escaneie o microchip e verifique a validade do mouse e do tumor-ID.
  10. Prepare uma nova gaiola com roupa de cama fresca e material de aninhamento, bem como uma vara de roer. Dobre uma "almofada" de toalhas de papel e deite o mouse com cabeça elevada sob uma lâmpada de calor infravermelha.
  11. Misture 0,25 mL de trimetoprim/sulfametoxazol (400 mg/80 mg) com 100 mL de água potável e administre através da garrafa de beber. Considere que um rato consome aproximadamente 150 mL por kg de peso corporal diariamente.
    NOTA: Como o modelo PDX subcutâneo não está associado à dor pós-operatória, nem durante o processo de cicatrização da ferida, nem durante o crescimento do tumor, não é necessária analgesia pós-operatória. Por favor, note que as diretrizes de bem-estar animal de sua instituição/autoridade podem diferir.
  12. Monitoramento de animais experimentais
    1. Monitore os ratos diariamente em busca de sinais de angústia. Isso pode ser delegado a cuidadores qualificados de animais.
    2. Mantenha o tratamento antibigoreto pós-operatório com a dosagem acima mencionada por 4 semanas. Substitua a mistura de antibióticos duas vezes por semana.
    3. Meça o tamanho do tumor pelo menos uma vez por semana, idealmente diariamente, com uma pinça (volume de tumor = 0,52 x comprimento x largura x altura [mm3]) e registo no banco de dados.

8. PDX colheita e processamento

  1. Colher e processar o tumor PDX, quando:
    O tamanho do tumor atinge o volume alvo de 1.500 mm3.
    O tumor que leva animal apresenta sinais de angústia e/ou doença e o tratamento é inútil.
    O tumor fica ulcerado ou penetra na pele do camundongo.
  2. Leia o microchip para identificar o PDX correto.
  3. Eutanize o camundongo por um método legal (dependendo das diretrizes nacionais) como por exemplo co2-asfixia ou injeção de cetamina/xilazina seguida de luxação cervical.
  4. Levante a pele com fórceps cirúrgicos nos flancos e incise com a tesoura Metzenbaum a alguns milímetros de distância do tumor.
  5. Retire a pele acima do tumor por preparação sem cortes, em seguida, segure cuidadosamente o tumor com fórceps anatômicos e desprende o tumor da fáscia superficial do corpo.
  6. Enxágüe o tumor com DPBS, coloque-o em uma placa de Petri e remova o tecido conjuntivo adjacente.
  7. Neste ponto, realize um dos seguintes:
    1. Corte 30 mm3 cubos e crie novo PDX (Proceda com protocolo no ponto 7.7.4).
    2. Corte o tumor em fatias, que são então transferidas para de histologia e preservadas em 4% de formaldeído para incorporação posterior de parafina.
    3. Preservar o tumor em um tubo com solução de armazenamento de tecidos para adicioná-lo ao biobanco (Proceder com o protocolo na etapa 3.) e/ou criar linhas celulares derivadas do PDX (Proceder com protocolo na etapa 4.)

9. Biobank e gestão de dados

  1. Atribua uma identidade interna a cada caso de tumor de acordo com a Tabela 1.
Localização/nome do laboratório entidade do câncer número de caso consecutivo especificação número consecutivo
C=colorretal _Met=Metástase
P=pâncreas _Tu=Tumor
Exemplo: HROC389_Met2 = Rostock, câncer colorretal, caso 389, segunda metástase

Tabela 1: Definição do ID da amostra.

  1. Armazene o consentimento do paciente em formulário eletrônico e em papel juntamente com o tumor-ID.
  2. Reúna o máximo de dados clínicos possíveis e armazene-os anonimizados e separadamente.
  3. Use um software de gerenciamento de dados (por exemplo, Freezerworks) ou outro e crie uma interface com um software de impressão de etiquetas para gerar etiquetas de código de barras resistentes à temperatura e auto-grudante.
  4. Adicione uma nova amostra abrindo o software de gerenciamento de dados, defina o tipo de amostra e regise as seguintes informações: ID do tumor, tipo de tecido, método de congelamento, data, funcionário responsável, número de passagem, identificação do mouse e cepa do mouse.
  5. Atribua as amostras a posições específicas no tanque de armazenamento.
  6. Rastreamento e monitoramento do PDX (Aplica-se à etapa 7-8)
    1. Use uma base de dados ms access (ou um sistema semelhante) em um dispositivo portátil habilitado para Bluetooth (laptop ou tablet) para registrar iD tumoral, data de implantação, data de eutanásia, idade e tensão do mouse, bem como crescimento de tumor ao longo do tempo.
    2. Conecte o leitor de microchip ao dispositivo e leia o microchip antes da implantação.
    3. Atribuir um ID específico a cada mouse; usamos o seguinte esquema:(ver Tabela 2 abaixo)
    4. Após a implantação, registo o ID juntamente com as características do mouse na base de dados.
    5. Leia novamente o microchip e verifique se as especificações do microchip, da base de dados e do rótulo criotube são consistentes.
    6. Crie um rótulo para cada gaiola de mouse de acordo.
      NOTA: Para criar um backup físico, coloque as etiquetas criotube com as etiquetas de microchip correspondentes em um livreto e nota data e tensão do mouse.
    7. Para monitorar o crescimento tumoral do PDX individual, escaneie o microchip do mouse com o leitor conectado ao dispositivo de base de dados para identificação e registro do tamanho do tumor medido por pinça a cada semana.
    8. Planeje o ponto de tempo ideal da colheita do PDX analisando a curva de crescimento do tumor.
ID tumoral Armazenamento prévio em N2 (=f) Número de passagem (=T) número de mouse consecutivo (=M)
Exemplo: HROP12 fT0 M1 = Rostock, câncer de pâncreas, caixa 12, gerado a partir de tecido primário congelado, primeira passagem, rato 1.

Tabela 2: Definição do ID PDX.

Representative Results

Em nossas mãos, a taxa de estabelecimento de culturas celulares primárias (Figura 2A & B) foi de 12,9% em uma grande série9. A maioria das tentativas de isolar células tumorais expansíveis de amostras resseccionadas cirúrgicas recentes falhou devido à falta de crescimento ou contaminação precoce. O estabelecimento de linha celular foi considerado bem-sucedido após 3 passagens com crescimento constante em condições de cultura padrão (DMEM, 10% FCS, navio de cultura padrão) e validação da diferenciação epitelial via FACS-analysis10. As linhas celulares derivadas dos tumores PDX (Figura 2C & D) apresentaram maior taxa de estabelecimento de 23,6%, o que também se deve à possibilidade de tentativas repetitivas em contraste com os tumores primários ressecados9. No entanto, algumas culturas mistas (Figura 2E) não podem ser livres do crescimento fibroblástico ou mesmo são perdidas devido ao crescimento fibroblástico(Figura 2F).

Figure 2
Figura 2: Cultura celular. Linhas primárias de células cancerígenas, derivadas de uma metástase do caso de câncer de cólon HROC313, passagem 21 (A) e caso de câncer de pâncreas HROP88, passagem 5 (B). Linhas cancerígenas derivadas do PDX do PDX HROC285 T0 M2 (D) e do pâncreas PDX HROP10 T5 M2, passagem 4 (E). Cultura mista de fibroblastos e células cancerígenas do câncer de pâncreas HROP75, passagem 8 (C) e crescimento excessivo fibroblástico (F). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Considerando mudanças no protocolo de geração de PDX, cepas de camundongos usadas e também experimentadores ao longo de vários anos, bem como grandes diferenças na quantidade de tecido tumoral disponível para enxercimento, não é trivial dar a taxa de sucesso global da geração PDX. Em uma série muito recente de experimentos de geração PDX realizados por dois pesquisadores (S.M. e F.B.), foram observadas taxas primárias de crescimento de 63% para PDX colorretal (uma histologia exemplar que pode ser retratada a partir da Figura 3A) e 48% para pdx pancreático (Figura 3B). O crescimento de linfomas murinos ou humanos no local da implantação é relativamente raro, mas pode imitar o crescimento bem sucedido do PDX(Figura 3C). Além do exame histopatológico, a concordância entre os modelos PDX e seus pacientes doadores foi regularmente confirmada pela análise de repetição de tandem curto (STR)(Figura 3D). Até os dias atuais, o biobanco compreende >50 modelos colorretal primário e >50 secundários, 3 linhas primárias e 6 de células cancerígenas pancreáticas secundárias, bem como >150 modelos PDX colorático e 19 pancreáticos.

Figure 3
Figura 3: Comparação histológica representativa do colorretal (A) e do PDX pancreático (B). Linfoma humano no local de implantação imitando o crescimento do PDX (C). Teste de identidade genética de um modelo PDX (HROC430 T1 M2) para o tecido tumoral do paciente original (HROC430Tu) por análise de repetição de tandem curto (STR). Comparação dos nove STR loci, vWA, THO1, TPOX, CSF1 PO (corante FAM) e D5S818, D13S317, D7S820, D16S539 (corante HEX) usando MULTIPLEX PCR com primers fluorescentes rotulados após a eletroforese capilar confirmou concordância genética do PDX e tumor de doadores (D). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussion

nenhum.

Disclosures

No trabalho a seguir, descrevemos os passos consecutivos necessários para o estabelecimento de um grande biobanco de câncer colorretal e pâncreas.

Acknowledgements

Nós gentilmente reconhecemos Jenny Burmeister, nossa assistente gráfica, para a gravação e edição do vídeo. Além disso, agradecemos aos nossos colegas do departamento cirúrgico e patológico pela colaboração de longa data. Agradecemos também a Marcus Müller, gerente de produção do Centro de TI e Mídia da Universidade de Rostock, pelo fornecimento do equipamento de gravação de áudio e pelo refino da qualidade do som.

FINANCIAMENTO: A Fundação Alemã de Auxílio ao Câncer (DKH e.V.), o número de subvenção 108446, e o número de subvenção TBI-V-1-241-VBW-084 do estado Mecklenburg-Vorpommern financiaram parcialmente esta pesquisa.

Materials

criotubo 6 para preparação de tecidos filtro de células pipeta incubadora de aquecimento para 51012839---freezer Pinça anatômica pinça de P32 troca de gaze de tecido Solução de iodo da F10010G
Bacillol® AF; 1LBode, HartmannREF 973380
tubo de centrífuga PP de desinfecção, 15ml; Greiner BioOneGBO Cat. Nº:188271tubo de centrífuga
Tubo de centrífuga PP, 50ml, estérilSarstedtNúmero do pedido: 62.547.254tubo de centrífuga
BD DiscarditTM II Seringa 20mlBDREF 300296coleta de sangue
Soro 7,5ml Sarstedt MonovetteSarstedtNúmero do item: 01.1601coleta de sangue
pipeta sorológica 10mlSarstedtREF 86.1254.001transferência de líquidos
Pipetboy ratiolab® accupettaRatiolabNúmero do artigo: transferência de líquidos RL3200300
PIPETBOY acu 2Integra BiosciencesVWR Cat.No: 613-4438transferência de líquidos
DPBS; sem Ca & MgPan BiotechCat. No.: P04-36500lavando
Pancoll humanoPan BiotechCat. Nº: P04-60500centrifugação de gradiente de densidade
DMEM/F12 (Dulbecco' s Modified Eagle Medium)PAN BiotechCat. N.º: P04-41500cultivo de células
FBS Good Forte (soro bovino filtrado)PAN BiotechCat. No.: P40-47500cultivo de células
L-Glutamina 200mMPAN BiotechCat. Nº: P04-80100cultivo de células
Tripsina / EDTAPAN BiotechCat. N.º: P10-023100cultivo de células
DMSO (Dimetil Sulfoxid para cultura de células)PanReac AppliChemVWR Cat.No: A3672.0250congelamento de células
Freezer Medium (FCS com 10% DMSO)--- congelamento de células de fabricação própria
- CryoPure 2mlSarstedt72380congelamento de células
poços placa de cultura de células; estéril; com tampaGreiner bio-oneNº de gato: 657 160cultivo de células
Placa de Petri 92 x 16 mm, PS, sem camesSarstedtCat. N.º: 82.1472.001
lâminas cirúrgicas estéreisB.Braun (Aesculap)REF BB510preparação de tecidos
BD DiscarditTM II Seringa 10mlBDREF 309110para preparação de
tecidos; amarelo; 100µ mFalconREF 352360preparação de tecido
CoolCellbiocisãoNúmero do item: 210004recipiente de resfriamento com -1° C/min
Dewar  embarcação de transporte modelo 27 B, 2 l, 138 mmKGWCat. Nº: HT39.1sistema de transporte
Ponta de pipeta 200µ lSarstedtREF 70.760.002transferência de líquido
Ponta do filtro 1000µ lSarstedtREF 70.762.411pipeta de transferência de líquido
200µ l, amareloEppendorfCat. Nº: 3121 000.082de transferência de líquido
1000µ l, azulEppendorfCat. Nº: 3121 000.120de transferência de líquidos
  BB 6220HeraeusCat.-No.: placacultivo de células
PRÄ ZITHERMHarry Gestigkeit GmbH---microscópio de aquecimento
Zeiss Primo VertCarl Zeiss MicroImaging GmbHNúmero de série. 3842000839culturas de células de imagem
Bancada estéril Fluxo seguro 1,8 nuncnunc GmbH & Co. KGde bancada de trabalho estéril
-80° CKryotec-Kryosafe GmbH---armazenamento de amostras
Balança eletrônica MP-300Chyo---Scale
BD Micro-fine, seringa de insulina U100BDREF 324826anestésico de injeção
Rompun 2%; 25mlNúmero de aprovação Bayer: 6293841.00.00anestesia
Ketamin 100 mg/ml, 25mlCP-Pharma GmbHnúmero de aprovação: 401650.00.00anestesia
GES3S ReaderDatamarsnão disponívelleitor RFID
ISO-Transponder FDX-B (1,4x8mm)Peddymark---chip RFID
Cotrim-ratiopharm®   Ampullen SF 480  mg/5  mlRatiopharmPZN-03928197antibiótico água potável
Placa de aquecimento #FM-20 42x28cmDragon---heating
Lâmpada de aquecimentoPetra elétrica, Burgau---heating
Pomada para os olhos e nariz (5% Dexpantenol) BepanthenBayerPZN-01578675de proteção para os olhos
B.Braun AesculapBD21 OUinstrumentos cirúrgicos
cirúrgicaB.Braun AesculapBD50 1 R
instrumentos cirúrgicos tesouraB.Braun AesculapBC05 6Ragulha para instrumentos cirúrgicos
  suporteB.Braun AesculapBH1 1 OUinstrumentos cirúrgicos
Prolene 5-0EthiconXN8870. Materialsutura cirúrgica
Opsite umidade vapor permable spray curativoSmith& SobrinhoREF 66004978, PZN- 02063507material de sutura cirúrgica
Campo adesivo de aberturaBarreiraREF 904622estéril OP
Gazin®; estéril; 10x10 cmLohmann& RauscherREF 18506tecido OP estéril
Raucotupf aplicadores com ponta de algodãoLohmann& Aplicador RauscherREF 11969
Corning® Matriz de Membrana PoralMatrigel CorningCat.-No.: 354234Matriz de Membrana Embasamento
Braunol (7,5g iodopovidona)B.Braun Melsungen AGNúmero do item: 18839desinfecção
MACS® Solução de armazenamento de tecidosMiltenyi Biotec GmbHNº do pedido:130-100-008solução de armazenamento
Formafix 4%Grimm med. Logistik GmbHNúmero do item: soluçãode fixação
Software FreezerworksBasicDataworks Development, Inc---organização de amostra
Impressora Zebra TLP 2844 Impressora --- etiquetas Zebra

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