A tradução dos achados da microscopia intravital é desafiada por sua penetração em profundidade rasa no tecido. Aqui, descrevemos um modelo de camundongo com câmara de janela dorsal que permite o co-registro de microscopia intravital e modalidades de imagem clinicamente aplicáveis (por exemplo, TC, RM) para correlação espacial direta, potencialmente simplificando a tradução clínica dos achados da microscopia intravital.
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Artigo de método
Um modelo de camundongo tumoral de câmara de janela de dobra cutânea dorsal para microscopia intravital combinada e ressonância magnética na pesquisa translacional do câncer
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
Imagens intravitais pré-clínicas, como microscopia e tomografia de coerência óptica, provaram ser ferramentas valiosas na pesquisa do câncer para visualizar o microambiente tumoral e sua resposta à terapia. Essas modalidades de imagem têm resolução em escala de mícron, mas têm uso limitado na clínica devido à sua profundidade de penetração rasa no tecido. Modalidades de imagem mais clinicamente aplicáveis, como TC, RM e PET, têm profundidade de penetração muito maior, mas têm resolução espacial comparativamente menor (escala de mm).
Para traduzir os achados de imagem intravital pré-clínica para a clínica, novos métodos devem ser desenvolvidos para preencher essa lacuna de resolução micro a macro . Aqui, descrevemos um modelo de camundongo com tumor de câmara de janela de dobra cutânea dorsal projetado para permitir imagens intravitais pré-clínicas e clinicamente aplicáveis (TC e RM) no mesmo animal, e a plataforma de análise de imagem que liga esses dois métodos de visualização díspares. É importante ressaltar que a abordagem da câmara de janela descrita permite que as diferentes modalidades de imagem sejam co-registradas em 3D usando marcadores fiduciais na câmara da janela para concordância espacial direta. Este modelo pode ser usado para validação de métodos de imagem clínica existentes, bem como para o desenvolvimento de novos por meio de correlação direta com achados intravitais de alta resolução "ground truth".
Finalmente, a resposta do tumor a vários tratamentos - quimioterapia, radioterapia, terapia fotodinâmica - pode ser monitorada longitudinalmente com esta metodologia usando modalidades de imagem pré-clínicas e clinicamente aplicáveis. O modelo de camundongo de tumor de câmara de dobra cutânea dorsal e as plataformas de imagem descritas aqui podem, portanto, ser usados em uma variedade de estudos de pesquisa de câncer, por exemplo, na tradução de achados de microscopia intravital pré-clínica para modalidades de imagem mais clinicamente aplicáveis, como tomografia computadorizada ou ressonância magnética.
Introdução
A microvasculatura tumoral é um componente importante do microambiente tumoral que pode ser um alvo para terapia e um determinante da resposta ao tratamento. No cenário pré-clínico, a microvasculatura é tipicamente estudada usando microscopia intravital em modelos animais ortotópicos ou heterotópicos de câmara de janela 1,2. Isso tem várias vantagens em relação aos estudos histológicos, uma vez que a imagem é feita em tecidos vivos e o tumor pode ser monitorado longitudinalmente por várias semanas ou até meses 2,3. Esses estudos podem aproveitar os rec....
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Protocolo
Todos os procedimentos em animais foram realizados de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais Experimentais, estabelecido pelo Conselho Canadense de Cuidados com Animais. Os experimentos foram realizados de acordo com um protocolo aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da University Health Network em Toronto, Canadá.
1. Marcação de inoculação de tumor
NOTA: "Landmarking" refere-se ao processo de marcação da pele do camundongo para indicar onde as células tumorais devem ser injetadas para otimizar a colocação do DSFC. Este procedimento de marcação deve ser feito no....
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Resultados
A tomografia de coerência óptica de variância de speckle (svOCT) foi realizada para obter imagens microvasculares 3D de grande campo de visão (FOV) (6 x 6 mm,2 laterais x 1 mm de profundidade). Para obter essas imagens, foi utilizado um sistema OCT de fonte varrida previamente descrito baseado em um interferômetro de quadratura23. As imagens de OCT foram adquiridas pela junção de duas varreduras de 3 x 6 mm2 FOV adjacentes lateralmente. Cada B-scan consistiu em 400 A-scans e .......
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Discussão
Neste trabalho, desenvolvemos um fluxo de trabalho para realizar microscopia intravital e imagens clinicamente aplicáveis (TC, RM e PET) no mesmo animal. Isso foi feito com o objetivo de traduzir os achados da microscopia pré-clínica para a clínica por correlação direta da microscopia intravital com modalidades de imagem clínica, como ressonância magnética. Embora os designs convencionais do DSFC sejam feitos de metal 2,3, adaptamos o DSFC para ser compatível com.......
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Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar.
Agradecimentos
Agradecemos à Dra. Carla Calçada (pós-doutoranda, Princess Margaret Cancer Centre) e ao Dr. Timothy Samuel (Ph.D. Student, Princess Margaret Cancer Center) pela ajuda na cultura de células tumorais e no desenvolvimento do protocolo de inoculação. A Dra. Kathleen Ma, a Dra. Anna Pietraszek e a Dra. Alyssa Goldstein (Animal Research Centre, Princess Margaret Cancer Center) ajudaram no desenvolvimento do protocolo de cirurgia. Jacob Broske (Tecnólogo de Engenharia Médica, Princess Margaret Cancer Center) e Wayne Keller (Executivo de Clientes de Hardware, Javelin Technologies – Uma Empresa do Grupo TriMech) imprimiram em 3D as câmaras das janelas. James Jonkman (Advanced ....
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Materiais de Cultura de Células | |||
| BxPC-3 Células de Câncer Pancreático Humano | ATCC (American Type Culture Collection) | CRL-1687 | |
| Corning Matrigel Basement Membrane Matrix, sem LDEV, 10 mL | Corning | 354234 | |
| Corning Stripettor Ultra Pipet Controller | Corning | 07-202-350 | |
| Solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco sem vermelho, cálcio, magnésio ou fenol, 500 mL | de soro | bovino 14190144 | |
| (Canadá), 500 mL | Sigma-Aldrich | F1051-500ML | |
| 100x (líquido, estabilizado, filtrado estéril, testado para cultura de células) | Sigma-Aldrich | P4333-100ML | |
| RPMI Medium 1640 (1x), líquido; com L-glutamina, 500 mL | de Gibco | ||
| Enzima TrypLE Express, 500 mL | Gibco | 12605028 | |
| Materiais para Câmara de Janela | |||
| 12 mm Lamínula de Vidro | Aparelho Harvard | CS-12R No. 1.5 | |
| Connex 500 | Stratasys | N/A | |
| Resina MED610 transparente biocompatível | Stratasys | RGD810 | |
| Loctite AA 3105 Cola curável UV | Loctite | LCT1214249 | |
| Moldura traseira da câmara da janela | Trimech Inc | N / A | |
| Marcador fiducial da câmara da janela | Trimech Inc | N / A | |
| Moldura frontal da câmara da janela | Trimech Inc | N / A | |
| Clipe de suporte da câmara da janela | Trimech Inc | N / A | |
| inoculação e Materiais de Cirurgia | |||
| BD Seringas de Insulina SafetyGlide com Agulhas Permanentemente Anexadas, 0.5 mL, 29 G x 1/2" | BD | Solução CABD305932 | |
| Betadine | Betadine AP-B002C2R98U | ||
| Cidex OPA Solução de 14 Dias 3.8 L | ASP | JOH20394 | |
| Almofadas Cirúrgicas Descartáveis 23 polegadas x 24 polegadas | olhos Kendall | 7134 | |
| Optixcare | 50-218-8442 | ||
| Creme de depilação | Nair | | |
| 061700222611 Pinça Hemostática Halstead | Almedic | 7742-A12-150 | |
| Almofada de Aquecimento | Sunbeam | ||
| Tesoura de Íris | Almedic | 7601-A8-690 | |
| Isoflurano | Sigma | 792632 | |
| Metacam | Boehringer Ingelheim Animal Health USA Inc | NDC 0010-6015-03 | |
| NOD. Cg-Rag1tm1Mom Il2rgtm1Wjl/SzJ rato | o laboratório Jackson | 7799 | |
| Peanut Clipper & Aparador | Wahl | 8655-200 | |
| Sutura Cirúrgica Não Absorvível SOFSILK #5-0 com agulha de ponta cônica de 3/8" (17 mm) (Revestida com Cera, Seda Preta Trançada, Estéril) | Sinetura | VS880 | |
| Pinça de Fragmentação | Almedic | 7725-A10-634 | |
| MR Imaging | |||
| 3D dispositivo de imobilização da câmara da janela. | impresso em 3D personalizado, consulte a figura 3 para obter detalhes. | ||
| Dispositivo de aquecimento por convecção | 3M Bair Hugger | 70200791401 | |
| Sistema de injeção de drogas | Harvard Apparatus | PY2 70-2131 | PHD 22/2200 Bomba de seringa compatível com ressonância magnética |
| Gadovist 1.0 | Bayer | 2241089 | |
| Sistema de monitoramento respiratório | SAII | Modelo 1030 | Sistema de monitoramento e gating compatível com MR para pequenos animais. |
| Cateter da veia da cauda (27 G 0.5") | Terumo Medical Corp | 15253 | |
| Optical Imaging3D | |||
| impresso estágio | de imagem Impresso em 3D personalizado, consulte a figura suplementar 3 para obter detalhes. | ||
| Placa de Aquecimento de Poliimida Flexível 12 V 7 W Adesivo Fino PI Filme de Aquecimento 25 mm x 50 mm | BANRIA | B09X16XCVS | Elemento de aquecimento usado para regulação de temperatura do corpo do rato. |
| Fonte de alimentação elétrica CC | BK Precission | 1761 | Usado para alimentar o elemento de aquecimento. |
| Leica MZ FLIII | Leica Microsystems | 15209 | |
| imagem svOCT | Sistema de imagem feito internamente. Os detalhes podem ser encontrados na referência 23. | ||
| forte | |||
| MATLAB | MathWorks | R2020A |
Referências
- Fukumura, D., Duda, D. G., Munn, L. L., Jain, R. K. Tumor microvasculature and microenvironment: Novel insights through intravital imaging in pre-clinical models. Microcirculation. 17 (3), 206-225 (2010).
- Demidov, V., et al.
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Reimpressões e permissões
