Eletroporação irreversível: uma técnica para ablação de tumor pancreático em camundongo

- A eletroporação irreversível ou IRE é uma técnica para ablação de tumores pancreáticos administrando pulsos curtos e de alta voltagem de corrente elétrica ao tumor, causando danos permanentes às células tumorais. O IRE tem alta seletividade e acessibilidade para a área do tumor alvo. Não causa danos induzidos pelo calor às células saudáveis próximas, tornando-se uma terapia antitumoral promissora.

Comece colocando um camundongo anestesiado ao lado e disseque sua cavidade abdominal para localizar o tumor na superfície do pâncreas. Em seguida, use os eletrodos, colchetes no local do tumor, e administre pulsos direcionados de corrente elétrica pelo tempo desejado. A corrente elétrica além de um certo limite, causa poros permanentes na membrana celular das células tumorais, impedindo que a célula retorne ao estado de homeostase.

Esses poros fazem com que o conteúdo intracelular da célula saia, levando à morte celular gradual por apoptose. Agora, feche a cavidade abdominal e deixe o rato se recuperar na gaiola doméstica. Por fim, monitore o pâncreas quanto à redução do tamanho do tumor, pós-eletroporação. No protocolo a seguir, demonstraremos um método para realizar eletroporação irreversível para interromper os tumores pancreáticos de camundongos.

- Antes que o tumor atinja 6 milímetros de diâmetro, coloque o animal anestesiado do lado direito para permitir o acesso ao tumor e use uma tesoura e um cotonete com álcool para limpar o local do tumor. Usando uma pinça, eleve a pele diretamente sob o tumor e insira dois eletrodos de arranjo de agulhas através da pele, paralelos ao corpo para suportar o tumor, tomando cuidado para que os eletrodos não penetrem na cavidade peritoneal.

Configure o eletroporador para fornecer pulsos de 100 microssegundos, a uma frequência de 1 Hertz, a 1.500 volts por centímetro para um total de 150 pulsos e use o pedal para fornecer os pulsos, separando cada conjunto de 10 pulsos por 10 segundos para permitir a dissipação de calor entre cada conjunto de pulsos.

- Como a contração muscular ocorre durante a entrega do IRE e é mais pronunciada durante o conjunto inicial de pulsos, certifique-se de que os eletrodos ainda estejam no local desejado e que o animal ainda esteja sedado após cada série de pulsos.

- Após não mais de 200 segundos de dosagem, remova os eletrodos e registre a tensão real fornecida conforme exibido no eletroporador. Em seguida, retorne o mouse para sua gaiola. Para IRE de um tumor ortotópico, 8 a 10 dias após o implante do tumor, use uma pinça de ponta romba para externalizar o tumor com a pinça e capture firmemente o tumor com os eletrodos de platina da pinça

Forneça os pulsos de eletroporação como acabamos de demonstrar, mantendo o tumor externalizado para o último conjunto de pulsos por pelo menos 60 segundos para monitorar quaisquer sinais de hemorragia. Em seguida, retorne o tumor para a cavidade abdominal e feche a incisão conforme demonstrado, monitorando o animal até que esteja totalmente recuperado.

• Irreversible Electroporation (IRE) - A technique for permanently damaging tumor cells using high-voltage pulses.
• Ablating - The action of destroying or damaging tissue, in this case, pancreatic tumors.
• Pancreatic Cancer - A disease where malignant cells form in tissues of the pancreas.
• Apoptosis - A process of programmed cell death causing cells, such as damaged tumor cells, to die.
• Electroporation - A method of cellular disruption involving use of electric current to create pores in cell membranes.

• Introduction to IRE - A non-thermal method for treating pancreatic tumors (e.g., IRE).
• Key Concepts - A high-voltage pulse of electrical current targets tumor cells (e.g., ablation).
• Underlying Mechanisms - Electrical pulses cause permanent cell membrane damage leading to cell death (e.g., apoptosis).
• Connect to Experiment - An IRE procedure is conducted on a mouse model with pancreatic tumors.

• [Question 1] What is irreversible electroporation and how does it assist in ablating pancreatic tumor cells?
• [Question 2] How does the creation of permanent pores in the cell membrane result in cell death?
• [Question 3] How is the IRE procedure performed on a mouse model with pancreatic tumors?

• Describe Practical Applications - IRE provides a selective and accessible treatment for tumors (e.g., pancreatic cancer).
• Industry Impact - Potentially transforming treatment options in the medical field (e.g., oncology).
• Societal Importance - Improved cancer treatment options contribute to public health (e.g., healthcare).
• Link to Scientific Advancements - IRE represents a significant development in non-thermal ablation technology.