Aqui apresentamos um protocolo para realizar radioterapia baseada em tomografias pré-pêtrons em um modelo de glioblastoma de ratos usando algoritmos desenvolvidos internamente para otimizar a precisão e eficiência.
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Artigo de método
Positron Emission Tomography-based Dose Radiation Therapy em um modelo de rato glioblastoma usando a plataforma de pesquisa de radiação animal de pequeno porte
Neste artigo
Resumo
Resumo
Um modelo de glioblastoma de rato para imitar o tratamento de quimioterapia-radiação do glioblastoma humano na clínica foi previamente estabelecido. Semelhante ao tratamento clínico, tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM) foram combinadas durante o processo de planejamento do tratamento. A tomografia de emissão de pósitrons (PET) foi posteriormente adicionada para implementar o aumento de sub volume usando um sistema de microrraseamento. No entanto, a combinação de três modalidades de imagem (TC, Ressonância Magnética e PET) utilizando um sistema de microdiadistração mostrou-se trabalhosa, pois a imagem multimodal, o planejamento do tratamento e a entrega de doses devem ser concluídas sequencialmente no ambiente pré-clínico. Isso também resulta em um fluxo de trabalho mais propenso a erros humanos. Portanto, foi implementado um algoritmo fácil de usar para otimizar ainda mais o planejamento de tratamento de radiação multimodal pré-clínico baseado em imagens. Esta ferramenta de software foi utilizada para avaliar a precisão e eficiência da radioterapia de pintura de doses com micro-irradiação usando um projeto de estudo em silico . A nova metodologia para a radioterapia de pintura de doses é superior ao método descrito anteriormente em termos de precisão, eficiência de tempo e variabilidade intra e interusativa. É também um passo importante para a implementação do planejamento inverso do tratamento em micro-irradiadores, onde o planejamento futuro ainda é comumente utilizado, em contraste com os sistemas clínicos.
Introdução
Glioblastoma (GB) é um tumor cerebral primário maligno e muito agressivo. Gb é um tumor heterogêneo sólido tipicamente caracterizado por limites infiltrados, atypia nuclear e necrose1. A presença da barreira hemato-cerebral e do estado cerebral como um local imuno-privilegiado torna a descoberta de novos alvos para quimioterapia e imunoterapia uma tarefa assustadora2,3,4. Vale ressaltar que o tratamento de pacientes com GB mal mudou desde a introdução, em 2005, do protocolo Stupp que combina radioterapia de feixe externo (RT) com temozolomide concomita....
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Protocolo
O estudo foi aprovado pelo comitê de ética local para experimentos em animais (ECD 18/21). O monitoramento da anestesia é realizado através da aquisição da taxa respiratória dos animais por meio de um sensor.
1. Modelo de célula de rato F98 GB
- Cultura as células F98 GB em uma monocamada usando o Medium De Águia Modificada de Dulbecco, complementada com 10% de soro de bezerro, 1% penicilina, 1% estreptomicina e 1% L-glutamina, e colocá-las em uma incubadora de CO2 (5% CO2 e 37 °C).
- Inocular as células de glioma no cérebro de ratos Fischer F344 fêmeas (peso corporal 170 g).
NOTA: Use instrumentos e....
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Resultados
A viabilidade da irradiação guiada por PET e ressonância magnética em um modelo de rato glioblastoma utilizando o SARRP para imitar a estratégia de tratamento humano foi descrita anteriormente20,21,22. Enquanto o animal foi fixado em um leito de multimodalidade feito internamente, foi possível criar um plano de tratamento de radiação aceitável combinando três modalidades de imagem: PET, Ressonância Magnética e TC. Nesses métodos.......
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Discussão
Um modelo gb de rato para imitar o tratamento de quimioterapia-radiação na clínica para pacientes com glioblastoma foi descrito anteriormente20. Semelhante ao método clínico, a TC e a ressonância magnética foram combinadas durante o processo de planejamento do tratamento para obter irradiação mais precisa. Uma cama multimodalidade para minimizar o movimento (cabeça) foi usada quando o animal foi movido de um sistema de imagem para outro. Posteriormente, a imagem PET foi adicionada ao processo de p.......
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Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse para divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer à Fundação Lux Luka por apoiar este trabalho.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Celular de Glioblastoma F98 | para | ||
| Dulbeco's Modified Eagle Medium | Thermo Fisher Scientific | 22320-030 | |
| Frascos de cultura de células | Thermo Fisher Scientific | 178883 | 75 cm² |
| FBS | Thermo Fisher Scientific | 10270106 | |
| L-Glutamina | Thermo Fisher Scientific | 25030-032 | 200 mM |
| Penicilina-Estreptomicina | Thermo Fisher Scientific | 15140-148 | 10.000 U/mL |
| Solução salina tamponada com fosfato (PBS) | Thermo Fisher Scientific | 14040-224 | |
| Tripsina-EDTA | Thermo Fisher Scientific | 25300-062 | 0,05% |
| GB Rato Modelo | |||
| Bola em forma de rebarba | Foredom | A-228 | 1,8 mm |
| Cera Óssea | Aesculap | 1029754 | https://www.aesculapusa.com/en/healthcare-professionals/or-solutions/or-solutions-cranial-closure/hemostatic-bone-wax.html |
| Ethilon | Ethicon | 662G / 662H | FS-2, 4-0, 3/8, 19 mm |
| Seringa de Insulina Fischer F344/Ico crl | Rats Charles | River-Insulina | |
| Microfine | Beckton-Dickinson | 320924 | 1 mL, 29 G |
| Lâmpada IR | Philips | HP3616/01 | |
| Meloxicam (Metacam) | Boehringer Ingelheim-2 | mg/mL | |
| Ferramenta rotativa micromotor | Foredom | K.1090-22 | |
| Sistema de microbomba | Armazenamento Co. | 53312 | Injetor Estereotáxico Stoelting |
| Estereotáxico | Stoelting Co. | 51600 | |
| Xilocaína (1%, com adrenalina 1:200.000) | Aspen-1 | %, com adrenalina 1:200.000 | |
| Gel de xilocaína (2%) | Aspen-2 | % | |
| Microirradiador de irradiação | |||
| X-Strahl | SARRP | Versão 4.2.0 | |
| Software | X-Strahl | Muriplan | Planejamento de tratamento pré-clínico sistema (PCTPC), versão 2.2.2 |
| PET | |||
| [18F]FET | Rastreador PET feito internamente | ; junto com Prohance: agente de ressonância magnética/PET | |
| Micro-PET | Molecubes | Beta-Cube | https://www.molecubes.com/b-cube/ |
| Ressonância magnética de pequenos animais | |||
| de pequenos animais Micro-ressonância magnética | Bruker Biospin | Pharmascan 70/16 | https://www.bruker.com/products/mr/preclinical-mri/pharmascan.html |
| Agulha de 30 G para injeção intravenosa | Beckton-Dickinson | 305128 | |
| Tubulação PE 10 | Instech Laboratories Inc | BTPE-10 | BTPE-10, tubulação de polietileno 0,011 x 0,024 pol (0,28 x 60 mm), não estéril, carretel de 30 m (98 pés), Instech laboratories, Inc Plymouth meeting PA USA- (800) 443-4227- http://www.instechlabs.com |
| Agente de contraste Prohance | Bracco | mg/mL, agente de contraste de gadolínio (juntamente com [18F]fet: agente de ressonância magnética/PET) | |
| Tx/Rx Cérebro de Rato - Bobina de Volume de Corpo Inteiro de Camundongo | Bruker Biospin-40 | mm de diâmetro | |
| Unidade de aquecimento à base de água | Bruker Biospin | MT0125 | |
| Consumíveis | |||
| Zoetis | B506 | Seringa | |
| Insulina de Anestesia Microfine | Beckton-Dickinson | 320924 | 1 mL, 29 G |
| Análise | |||
| MATLAB | Mathworks-Version | R2019b | |
| PMOD | PMOD technologies LLC | Software de imagem pré-clínica e molecular |
Referências
- Louis, D. N., et al. The 2016 World Health Organization classification of tumors of the central nervous system: a summary. Acta Neuropathologica. 131 (6), 803-820 (2016).
- Wadajkar, A. S., et al.
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Reimpressões e permissões
