Comparando modelo de carcinoma de célula séuológica metastática clara estabelecida no rim do rato e na membrana chorioallantoico de frango
8 de fevereiro de 2020
Carcinoma de células renais metastáticas claras é uma doença sem um modelo animal abrangente para investigação pré-clínica completa. Este protocolo ilustra dois novos modelos animais para a doença: o modelo de camundongo sutópicamente implantado e o modelo de membrana chorioallantoico de frango, ambos demonstram metástase pulmonar semelhante a casos clínicos.
Carcinoma de células renais claras ou CCRCC, é o subtipo mais comum de câncer renal. Localização CCRCC tem resultado favorável com cirurgia. No entanto, um terço dos pacientes da CCRCC desenvolverá metástase distante no pulmão.
O que leva a um resultado muito ruim para os pacientes. Infelizmente, nenhuma terapia está disponível para esta fase mortal. Como o mecanismo molecular da metástase permanece alusivo.
O objetivo deste protocolo é introduzir e comparar os dois modelos animais recentemente estabelecidos para CCRCC metastático. O primeiro modelo é o mouse da implantação do tópico. Neste modelo de camundongo, o CCRCC heterogêneo é implantado na cápsula renal do camundongo.
O crescimento do tumor e a metástase são ativos após 10 semanas. O segundo modelo é o modelo de membrana corioallantóica de frango, ou o modelo CAM. Neste modelo de frango, o CCRCC heterogêneo é implantado no ovo.
O crescimento do tumor e as células tumorais circulantes são ativos após 10 dias de implantação antes que o embrião ecloda. A metástase pulmonar é um trunfo após 24 dias da implantação. Que é duas semanas depois de eclodir.
Esses dois novos modelos serão úteis para estudar melhor o mecanismo molecular por trás da metástase na CCRCC. Por favor, note que o procedimento CAM não é apresentado neste vídeo. O protocolo detalhado para o modelo CAM é descrito e filmado em outro artigo de Trove por Sharrow et al.
Depois de anestesiar um rato, desinfete a parte de trás do mouse inteiramente com povidone-iodo por três vezes. Siga por 70% de etnol uma vez, e limpe-o com cotonetes de algodão estéreis. Em seguida, aplique três curativos médicos estéreis que cobrem sequencialmente toda a parte de trás, a fim de criar um campo cirúrgico, bem como para imobilizar o rato.
Antes da operação, os operadores devem desinfetar os dedos com povidone-iodo. Coloque o mouse na posição propensa. E, use os dedos para localizar o rim esquerdo sob o flanco esquerdo.
Use um par de fórceps e tesouras contundentes para cortar a camada de pele e músculo sob o local especificado. Use cotonetes e fórceps estéreis para exteriorizar parcialmente o rim esquerdo do abdômen. Carregue uma seringa de insulina ou uma seringa Hamilton personalizada com a suspensão da célula tumoral preparada separadamente.
Injete 20 microliters de suspensão celular sob a cápsula renal. Puxe lentamente a agulha para solidificar a solução de matriz celular extra. Bem como para prevenir hemorragia ou vazamento de células tumorais.
E então, use um cotonete estéril para empurrar o rim de volta para o abdômen. Use sutura para costurar a camada muscular. Desinfete a pele com povidone-iodo.
E feche a pele com clipes automáticos de ferida. Células tumorais plantadas ortotópicas cresceram com sucesso em camundongos, como confirmado pela BLI. Embora não houvesse diferença no crescimento primário, apenas o tumor metastático heterogêneo tinha metástase robusta no pulmão.
A metástase também foi confirmada pela imunohistoquímica. Da mesma forma, a contagem de células tumorais circulantes foi maior nos camundongos com tumor metastático do que aqueles que têm tumor não metastático. Em concordância com o modelo de camundongos, o modelo CAM também não mostrou diferença de crescimento entre tumores metastáticos e não metastáticos.
Por outro lado, o número de células tumorais circulantes foi significativamente maior nos óvulos com tumores metastáticos. A metástase histologicamente detectável foi observada nos pulmões do frango eclodido. Em conclusão, este protocolo ilustrou dois novos modelos animais para CCRCC metastático.
Tanto o rato quanto os modelos de frango recapitularam fielmente a metástase pulmonar observada na clínica. Estes dois modelos pré-clínicos serão úteis para expandir a compreensão do mecanismo molecular por trás da metástase. Além de descobrir novos tratamentos para CCRCC metastático.
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Visão Geral
Este artigo apresenta dois novos modelos animais para carcinoma de células renais de tipo claro metastático (CCRCC), abordando a falta de modelos abrangentes para investigação pré-clínica. Os modelos incluem um modelo de camundongo implantado ortotopicamente e um modelo de membrana corioalantoide de galinha, ambos demonstrando metástase pulmonar semelhante aos casos clínicos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Oncologia
- Modelos Animais
- Pesquisa sobre Metástase
Antecedentes
- O carcinoma de células claras do rim (CCRCC) é o subtipo mais comum de câncer renal.
- O CCRCC localizado tem um prognóstico favorável com cirurgia.
- Um terço dos pacientes com CCRCC desenvolve metástase à distância, particularmente para o pulmão.
- Atualmente, não existe terapia eficaz para esta fase avançada da doença.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver e validar novos modelos animais para estudar a metástase do CCRCC.
- Facilitar investigações pré-clínicas sobre os mecanismos da doença.
- Aprimorar a compreensão da metástase pulmonar no CCRCC.
Métodos Utilizados
- Implante ortotópico de células tumorais em camundongos.
- Utilização do modelo de membrana corioalantoide de galinha.
- Observação do desenvolvimento de metástases pulmonares em ambos os modelos.
- Comparação dos resultados dos modelos com casos clínicos.
Resultados Principais
- Os dois modelos animais demonstraram com sucesso metástase pulmonar.
- Os modelos se assemelham estreitamente a casos clínicos de CCRCC.
- Esses modelos fornecem uma plataforma para pesquisas adicionais sobre estratégias terapêuticas.
- Foram obtidos insights sobre os mecanismos moleculares da metástase.
Conclusões
- Os modelos recém-desenvolvidos são valiosos para estudos pré-clínicos de CCRCC.
- Eles aprimoram a compreensão dos processos metastáticos no câncer renal.
- Estudos futuros podem aproveitar esses modelos para explorar terapias potenciais.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O carcinoma de células renais de tipo claro metastático (ccRCC) continua sendo uma necessidade clínica não atendida devido à falta de terapias eficazes e ao fraco entendimento dos mecanismos metastáticos. Os modelos ortotópicos em camundongo e na membrana corioalantoide (CAM) de embrião de galinha descritos fornecem sistemas pré-clínicos complementares para o estudo da metástase pulmonar, permitindo a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas em pipelines de descoberta. Esses modelos reforçam a confiança preditiva no desenvolvimento terapêutico ao recapitular padrões clínicos de metástase em plataformas imunocompetentes e economicamente eficientes.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvos
- Valor Científico: Permite investigar a tumorigenicidade e o potencial metastático impulsionados pela perda de VHL em populações heterogêneas de ccRCC.
- Valor Operacional: O implante ortotópico em camundongos imunocompetentes preserva as interações tumor-estroma essenciais para a validação de alvos.
- Valor Científico: Facilita a validação funcional de genes e vias associados à metástase por meio de ensaios de colonização pulmonar in vivo.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Gera contagens quantificáveis de células tumorais circulantes (CTC) como leitura farmacodinâmica para triagem de compostos.
- Valor Operacional: O modelo CAM oferece crescimento tumoral rápido e economicamente eficiente (10 dias) para padronização de ensaios de alto rendimento.
- Valor Científico: Permite a avaliação da intravasão por meio da detecção de CTCs nos sistemas de camundongo e CAM, possibilitando a avaliação precoce de compostos.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Os modelos recapitulam a metástase pulmonar clínica, fornecendo sistemas relevantes à doença para a descoberta e validação de biomarcadores.
- Valor Operacional: O modelo CAM estendido em frangos eclodidos (24 dias) permite a detecção de micrometástases por imuno-histoquímica em estudos longitudinais.
- Valor Científico: Permite o estabelecimento de xenografias derivadas de pacientes (PDX) a partir de populações tumorais heterogêneas, garantindo continuidade pré-clínica.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Os modelos integram-se em diferentes estágios de descoberta: modelos de camundongos ortotópicos apoiam a testagem de hipóteses e a validação de vias na descoberta inicial, enquanto o CAM permite o desenvolvimento rápido de ensaios e a preparação para triagem. Ambos os sistemas geram resultados quantitativos, como carga tumoral, níveis de CTC e quantificação de lesões metastáticas, informando decisões de avançar ou não avançar. Os modelos funcionam como plataformas reutilizáveis para redução de riscos do alvo e alinhamento de biomarcadores translacionais, diminuindo o risco biológico na identificação de compostos líderes.
- Biologia de Descoberta: Valida alvos terapêuticos mediante avaliação do crescimento tumoral e metástase pulmonar em hospedeiros imunocompetentes.
- Triagem: Fornece sistemas padronizados e reprodutíveis para monitoramento farmacodinâmico baseado em CTC em campanhas de triagem de compostos.
- Análises: Permite comparação quantitativa da carga metastática por meio de imagens de bioluminescência (BLI) e leituras de imunohistoquímica (IHC).
- Pesquisa Translacional: Conecta a descoberta à validação pré-clínica por meio de modelos heterogêneos de tumores compatíveis com PDX.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma capacidade escalável e multiplataforma para geração de modelos de metástase em diversas áreas terapêuticas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Reduz a ambiguidade mecanicista na pesquisa de metástase ao fornecer modelos de metástase pulmonar clinicamente relevantes.
- Valor Operacional: O modelo CAM reduz tempo, mão de obra e custo em comparação com modelos tradicionais em camundongos, ao mesmo tempo que permite formação robusta de tumores e intravasamento.
- Valor Estratégico: Melhora a triagem de portfólio ao permitir avaliação precoce do potencial metastático e da eficácia terapêutica.
- Impacto no Portfólio: Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco por meio de pontos finais quantitativos de metástase na validação pré-clínica.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em técnicas cirúrgicas ortotópicas e preparação de células tumorais para implante em modelo murino.
- Depende de infraestrutura cirúrgica estéril e protocolos de anestesia para procedimentos em camundongos.
- Necessita acesso a ovos embrionados e instalações de incubação para execução do modelo CAM.
- Requer padronização da preparação da suspensão de células tumorais e dos volumes de injeção (20 µL) entre os modelos.
- Baseia-se na validação histopatológica por BLI e IHC para detecção de metástases, exigindo recursos de imagem e anatomia patológica.
