Um modelo de rato resemcional ortotópico de câncer pancreático
24 de setembro de 2020
No contexto clínico, pacientes com câncer pancreático localizado serão submetidos à pancreatectomia seguida de tratamento adjuvante. Este protocolo aqui relatado visa estabelecer um método seguro e eficaz de modelagem deste cenário clínico em camundongos nus, através da implantação ortotópica de câncer pancreático seguido de pancreatectomia distal e esplenectomia.
Este protocolo descreve um modelo de ressecção cirúrgica robusto e reprodutível de câncer de pâncreas em camundongos, que pode ser usado para testar terapia adjuvante e neoadjuvante. Essa técnica combina um modelo ortotópico de coinfecção, que é eficaz na recapitulação do câncer de pâncreas humano, com uma técnica de ressecção pancreática segura e eficaz. Embora um modelo imunodeficiente seja descrito neste protocolo, um modelo imunocompetente alternativo, usando células tumorais KPC implantadas em camundongos C57 black six, pode ser realizado.
Essa alternativa seria útil para testar terapias imunológicas. Para começar, coloque o camundongo anestesiado em um campo estéril em decúbito dorsal e aplique iodopovidona, seguido de etanol a 70% para o preparo da pele. Dissecar a pele fazendo uma incisão longitudinal no quadrante cranial esquerdo do abdômen e incisar as camadas musculares entre as pinças.
Depois de montar a seringa com a suspensão celular no dispositivo de injeção, coloque o cotonete sobre a incisão da laparotomia e exteriorize o baço e a cauda pancreática através da abertura do cotonete. Aperte os cordões da bolsa, esfregue suavemente e exponha a cauda pancreática para injeção, certificando-se de que a gaze entre em contato com o pâncreas circunferencialmente, mas não o contraia. Segure a cauda do pâncreas, usando uma pinça e coloque suavemente a tensão lateral sobre ela.
Perfure o pâncreas com a agulha, incline e avance enquanto a ponta da agulha é levantada ligeiramente para cima até que o bisel entre completamente no peritônio. Injete o parênquima do pâncreas com a suspensão celular de forma lenta e controlada. Após a injeção, segure a agulha no lugar por alguns segundos antes de retirá-la para minimizar o vazamento.
Use um cotonete embebido em iodopovidona para enxugar cuidadosamente o local para absorver qualquer suspensão celular vazada inadvertidamente. Recoloque o baço e o pâncreas de volta à sua posição ortotópica e feche a parede abdominal com sutura de ácido poliglicólico 5-0. Feche a pele com clipes.
Faça uma incisão longitudinal na pele do quadrante cranial esquerdo do abdômen. De preferência através do local da incisão anterior. Disseque sem rodeios a pele da parede abdominal musculosa subjacente e coloque um afastador auto-retentor para manter a ferida aberta.
Incisar a camada muscular entre as pinças, apenas para um lado da linha de sutura da operação anterior. Em seguida, estenda a incisão para extirpar toda a linha de sutura anterior. Exteriorize o baço e o pâncreas retraindo-o cranialmente.
Neste caso, algumas aderências foram encontradas aderidas à face inferior do tumor. Isso foi dividido por cautério. O cólon pode ser encontrado ligado ao aspecto caudal do pâncreas por aderências transparentes.
Se isso for encontrado, disseque o cólon sem corte. Exponha o segmento do pâncreas para ligadura passando cuidadosamente um par de pinças dorsais para os vasos esplênicos no corpo do pâncreas. Ligue o pâncreas proximal ao tumor com um clipe de legação de titânio e, em seguida, corte o pâncreas distal a este com cautério.
Alternativamente, ligue o pâncreas em continuidade com sutura de ácido poliglicólico 5-0 antes da transecção, a fim de controlar o coto pancreático. Retraia cuidadosamente o pâncreas caudalmente e cauterize os vasos gastroesplênicos entre o pólo cranial do baço e o estômago. Tendo em mente que os vasos são pequenos e podem sangrar facilmente se avulsos ou cauterizados inadequadamente.
Esses vasos podem se retrair para a cavidade abdominal e causar sangramento, o que pode ser difícil de controlar. Remova a amostra e examine o local da cirurgia para confirmar a hemostasia. Feche a parede abdominal com uma sutura de ácido poliglicólico 5-0 de forma contínua e feche a pele com clipes.
Dos 59 camundongos consecutivos submetidos à cirurgia de implantação, ocorreu vazamento bruto em oito camundongos. Após três semanas de crescimento tumoral, a imagem de bioluminescência pré-ressecção permitiu a exclusão de camundongos com doença metastática macroscópica da ressecção cirúrgica. Isso deixou 45 camundongos que procederam à pancreatectomia.
O procedimento foi realizado com sucesso em 100% dos camundongos. Uma margem pancreática proximal macroscópica, maior que cinco milímetros, foi alcançada em 43 desses camundongos. No momento da ressecção, metástase local foi encontrada em nove dos 45 camundongos.
Além da metástase para a linha de sutura, nódulos metastáticos isolados na curva maior do estômago foram observados em três camundongos e um nódulo subcapsular no fígado em um camundongo. A invasão extrapancreática local ocorreu em seis camundongos com invasão direta na linha de sutura em cinco camundongos e no fígado em um camundongo. Uma semana após a ressecção, 32 camundongos apresentaram uma taxa de radiância máxima inferior a 10, indicando doença residual mínima ou nenhuma.
O tempo médio de cirurgia desde a indução da anestesia até o fechamento foi de 22 minutos. O passo fundamental no procedimento de ressecção é reconhecer o plano embriológico incruento dorsal aos vasos esplênicos e ao pâncreas. A dissecação desse plano libera um segmento do pâncreas para a ligadura subsequente.
Após a ressecção, os camundongos podem ser tratados com terapias adjuvantes. A progressão da doença pode então ser avaliada, usando imagens de bioluminescência em combinação com achados de necropsia e sobrevivência animal, dependendo dos protocolos locais de ética animal.
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Visão Geral
Este protocolo descreve um modelo cirúrgico robusto e reprodutível de ressecção de câncer pancreático em camundongos, que pode ser utilizado para testar terapias adjuvantes e neoadjuvantes. A técnica combina um modelo ortotópico de co-infecção com um método seguro de ressecção pancreática.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Oncologia
- Modelos Animais
- Técnicas Cirúrgicas
Contexto
- O câncer pancreático localizado frequentemente exige intervenção cirúrgica.
- As terapias adjuvantes são fundamentais para melhorar os desfechos em pacientes.
- Os modelos existentes podem não replicar adequadamente a doença humana.
- Este estudo tem como objetivo aprimorar a modelagem do câncer pancreático em contextos pré-clínicos.
Objetivo do Estudo
- Estabelecer um método seguro e eficaz para modelar câncer pancreático localizado.
- Facilitar a avaliação de estratégias terapêuticas em um ambiente controlado.
- Fornecer um modelo cirúrgico reprodutível para pesquisas futuras.
Métodos Utilizados
- Implante ortotópico de câncer de pâncreas em camundongos nu.
- Procedimentos de pancreatectomia distal e esplenectomia.
- Uso de células tumorais KPC em um modelo imunocompetente alternativo.
- Técnicas cirúrgicas padronizadas para garantir consistência.
Resultados Principais
- O modelo recapitula efetivamente o câncer pancreático humano.
- Segurança e reprodutibilidade da técnica cirúrgica demonstradas.
- Potencial para testar terapias adjuvantes e neoadjuvantes.
- Modelos alternativos podem fornecer insights sobre terapias imunológicas.
Conclusões
- Este protocolo oferece uma ferramenta valiosa para a pesquisa sobre câncer pancreático.
- Ele auxilia no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas.
- Estudos futuros podem se basear neste modelo para aprimorar a compreensão do câncer pancreático.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Este modelo ortotópico de ressecção em camundongo preenche uma lacuna crítica na pesquisa pré-clínica de câncer pancreático, permitindo o estudo de terapias adjuvantes e neoadjuvantes em um contexto cirúrgico clinicamente relevante. O modelo possibilita a desmistificação mecanicista de estratégias terapêuticas ao replicar a progressão da doença humana e a intervenção cirúrgica, aumentando assim a confiabilidade preditiva nos esforços de validação de alvos e identificação de compostos líderes. Sua reprodutibilidade e flexibilidade tornam-no adequado para integração em fluxos de descoberta voltados para a avaliação de biomarcadores translacionais e o desenvolvimento de modelos pré-clínicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas em um sistema relevante para a doença que imita a biologia e o microambiente do câncer pancreático humano.
- Valor Operacional: Fornece uma plataforma reprodutível para validação funcional de alvos por meio do estabelecimento ortotópico de tumores e ressecção cirúrgica.
- Valor Científico: Apoia a redução de riscos mecanicistas ao permitir a avaliação de recorrência tumoral, metástase e resposta ao tratamento após a ressecção.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Gera leituras quantificáveis de bioluminescência para monitorar a carga tumoral e os efeitos do tratamento ao longo do tempo.
- Valor Operacional: Padroniza procedimentos cirúrgicos e de imagem para garantir a coleta consistente de dados entre os grupos do estudo.
- Valor Científico: Facilita a preparação do ensaio para avaliação da eficácia de fármacos em contextos adjuvantes e neoadjuvantes mediante imagem longitudinal.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Modela cenários clínicos de câncer pancreático localizado que requerem intervenção cirúrgica, aumentando a relevância translacional.
- Valor Operacional: Apoia a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica, permitindo testes sequenciais de intervenções neoadjuvantes, cirúrgicas e adjuvantes.
- Valor Científico: Permite a avaliação de interações estromais por meio da co-implantação de células estreladas associadas ao câncer, contribuindo para abordagens terapêuticas alinhadas a biomarcadores.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O modelo se insere no continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a identificação de compostos promissores e os testes de eficácia pré-clínica, especialmente para terapias destinadas ao uso perioperatório no câncer de pâncreas.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre interações entre tumor e estroma e potencial metastático em um contexto ortotópico.
- Triagem: Permite o estabelecimento e ressecção padronizados de tumores, criando uma linha de base consistente para avaliação de compostos ou terapias.
- Análises: Fornece dados quantitativos de imagem por bioluminescência para avaliar a progressão tumoral, doença residual e resposta ao tratamento.
- Pesquisa Translacional: Reproduz sequências clínicas adjuvantes/neoadjuvantes, apoiando o alinhamento de biomarcadores e decisões de avanço ajustadas ao risco.
- Reutilização Empresarial: Representa uma plataforma cirúrgica reutilizável, aplicável a múltiplas modalidades terapêuticas e classes de alvos em oncologia.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva ao reduzir a ambiguidade mecanicista na avaliação de terapias perioperatórias.
- Valor Operacional: Oferece uma técnica segura, reprodutível, com alta taxa de sucesso técnico e baixa morbidade, favorecendo a implementação em larga escala.
- Valor Estratégico: Melhora a tomada de decisões de prosseguimento ou interrupção ao permitir a validação pré-clínica de terapias em um ambiente clinicamente análogo.
- Impacto no Portfólio: Facilita a priorização ajustada ao risco de candidatos com base na eficácia em regimes adjuvantes e neoadjuvantes.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em injeção ortotópica em camundongos e técnicas microcirúrgicas, incluindo pancreatectomia distal e esplenectomia.
- Depende de infraestrutura de imagem para monitoramento por bioluminescência e equipamentos cirúrgicos para procedimentos de ressecção.
- Necessita padronização entre equipes multidisciplinares de oncologia, cirurgia e imagem para garantir consistência nos procedimentos.
- Envolve considerações de adaptação ao traduzir entre sistemas de modelos imunodeficientes e imunocompetentes para estudos de terapia imunológica.
- As limitações práticas incluem a necessidade de técnica cirúrgica asséptica e monitoramento pós-operatório para gerenciar a formação de aderências e a integridade vascular.
