Otimização dos procedimentos de coleta de amostras de biópsia de mama e mastectomia para aplicações de biobanco, medicina personalizada e pesquisa
2 de setembro de 2025
Este artigo apresenta um protocolo detalhado para coleta de amostras de câncer de mama, projetado para otimizar sua utilidade para biobancos, medicina personalizada e outras aplicações de pesquisa. O fluxo de trabalho para coleta de amostras, incluindo procedimentos de biópsia de mama e mastectomia, é descrito em detalhes, com foco em minimizar danos teciduais e maximizar a qualidade da amostra.
O escopo visa melhorar a coleta de amostras de câncer para biobanco, permitindo um tratamento mais personalizado por meio de sequenciamento de RNA de alta qualidade e cultura de organoides a partir de tecidos filipinos de câncer de mama. Avanços recentes incluem o uso de organoides derivados do paciente e sequenciamento de RNA para prever a resposta ao tratamento no câncer de mama, em um artigo recente, especialmente em casos com invasão linfovascular ligada à resistência a medicamentos. Utilizamos biópsias guiadas por ultrassom, estimativa de percentual de tumores por sequenciamento de RNA e culturas de organoides 3D para analisar com precisão os tecidos do câncer de mama.
Os principais desafios incluem obter RNA de alta qualidade a partir de pequenas amostras de biópsia, além de questões de qualidade para a preservação dos organoides. Então, após começar com câncer de mama, vamos explorar mais a expressão gênica em uma coorte filipina maior e usar organoides para testar terapias para os seguintes casos: câncer de tireoide, ovário, pâncreas e raros como tumores filódeos. Para começar, instale uma pistola de biópsia com agulha com agulha calibre 14 sob orientação por ultrassom em uma clínica ambulatorial, sala de cirurgia ou outro ambiente asséptico.
Para cada núcleo, colete uma amostra de mama com aproximadamente dois centímetros de comprimento a partir do centro do tumor e um centímetro de distância para tecido normal adjacente. Colete dois tipos de amostras, tecido normal e tecido tumoral, de cada paciente. Entregue cada amostra ao assistente de pesquisa para colocação em uma placa de Petri contendo solução de PBS.
Separe as nove amostras de tecido tumoral em seis núcleos para análise de RNA e três núcleos para biobancagem. Corte cada núcleo no sentido longitudinal ou transversal usando uma lâmina estéril. Coloque os três núcleos normais de tecido em placas de Petri.
Corte os núcleos ao meio e aloque-os para análise. Distribua as amostras entre os tubos de acordo com a prioridade. Coloque metade dos núcleos em frascos criogênicos designados de dois mililitros com 1,25 mililitro de solução estabilizadora de RNA.
Fixe as outras metades em frascos de amostra contendo formol tamponado neutro a 10%. Preencha e envie os formulários de patologia cirúrgica com as amostras fixas ao departamento de patologia. Após a mastectomia, coloque a amostra em um saco limpo após a documentação e transporte imediatamente para o Departamento de Patologia dos Laboratórios sem formalina, para reduzir o tempo de frio isquêmico.
Faça um bloqueio de pelo menos um centímetro cúbico de tecido tumoral durante a grossagem e corte em duas metades. Dividi uniformemente o semibloco fresco para sequenciamento de RNA, biobancos e cultura de organoides. Coloque imediatamente o tecido para sequenciamento de RNA em frascos criogênicos pré-resfriados e pré-marcados de cinco mililitros, pré-precheios com 2,5 mililitros de solução estabilizadora de RNA.
Para biobancamento, use frascos criogênicos de cinco mililitros com a mesma solução. Para a cultura organoide, utilize frascos cônicos de 15 mililitros, pré-preenchidos com cinco mililitros de solução de armazenamento de tecido e 0,01 mililitro de primocina. Puxe um terço de todos os blocos tumorais para um tubo cônico.
Obtenha pelo menos um bloco de tecido normal de um centímetro cúbico e corte-o ao meio para biobanco de RNA e histopatologia rotineira. Transfira o bloco de tecido para frascos criogênicos pré-resfriados e pré-marcados de cinco mililitros, pré-precheios com 2,5 mililitros de solução estabilizadora de RNA para sequenciamento e biobanco de RNA. Depois, selar todos os frascos criogênicos com parafilme.
Armazene a quatro graus Celsius por 24 horas. Depois, transfira para menos 20 graus Celsius por duas a quatro horas. E, por fim, armazene a menos 80 graus Celsius.
Feche as tampas dos frascos criogênicos com parafilme. Coloque os frascos criogênicos selados em um suporte para tubos de ensaio e cubra com absorvente e plástico bolha. Coloque o suporte embrulhado em um saco re-selável com um registrador de temperatura.
Posicione os pacotes de gel no fundo de uma caixa de poliestireno. Depois, coloque o saco sobre os pacotes de gel. Coloque outra camada de pacotes de gel em cima da bolsa.
Certifique-se de que os tubos fiquem presos entre os pacotes de gel para garantir que as amostras fiquem frias durante o transporte. Coloque a caixa de poliestireno fechada em uma caixa de papelão e inclua o manifesto em um saco Ziploc. Feche e etiquete a caixa para envio.
Antes da entrega do mensageiro, anote o número de frascos e o horário de partida do biobanco. Duas amostras com valores e concentração de RIN variados falharam na etapa de preparação da biblioteca durante o sequenciamento e foram excluídas na análise final. Todas as amostras apresentaram ótimas pontuações de qualidade de sequenciamento, onde mais de 90% das chamadas de base tiveram uma precisão de pelo menos 99,9%. Imagens em campo claro mostraram formação bem-sucedida de organoides a partir de tecidos de mastectomia em estágio três após terapia neoadjuvante, com abundantes estruturas semelhantes a esferoides visíveis em baixa e alta ampliação.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo detalhado para otimizar a coleta de amostras de câncer de mama para biobanco e medicina personalizada. Enfatiza a minimização do dano tecidual e a maximização da qualidade da amostra por meio de técnicas precisas.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Pesquisa em câncer de mama
- Biobanco
- Medicina personalizada
Fundamento
- Melhorar a coleta de amostras de câncer é crucial para um tratamento eficaz.
- Sequenciamento de RNA de alta qualidade e culturas de organoides são essenciais para a pesquisa.
- Os desafios incluem obter RNA de qualidade a partir de pequenas amostras de biópsia.
- Avanços em organoides derivados de pacientes melhoram as previsões de resposta ao tratamento.
Objetivo do Estudo
- Melhorar a qualidade das amostras de câncer de mama para pesquisa.
- Facilitar o tratamento personalizado por meio de métodos aprimorados de coleta de amostras.
- Explorar a expressão gênica em uma coorte filipina maior.
Métodos Utilizados
- Biópsias guiadas por ultrassom para coleta de amostras.
- Sequenciamento de RNA para estimativa da porcentagem de tumor.
- Culturas de organoides 3D para analisar tecidos de câncer de mama.
- Uso de uma pistola de biópsia por agulha de núcleo de calibre 14 em ambientes assépticos.
Principais Resultados
- Coleta bem-sucedida de RNA de alta qualidade a partir de pequenas amostras de biópsia.
- Preservação efetiva de organoides para análise posterior.
- Potencial para testar terapias em vários tipos de câncer usando organoides.
- Insights sobre invasão linfovascular e resistência a medicamentos no câncer de mama.
Conclusões
- Protocolos otimizados melhoram a utilidade das amostras de câncer de mama.
- Estudos futuros expandirão para outros tipos de câncer usando métodos semelhantes.
- Pesquisa contínua é essencial para melhorar os tratamentos personalizados do câncer.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
Optimized breast tissue collection and biobanking protocols are critical for enabling high-fidelity RNA sequencing and 3D organoid culture, directly impacting predictive confidence in breast cancer research. These procedures support translational continuity from sample acquisition to molecular profiling and functional drug response testing, informing portfolio decisions in precision oncology. The approach establishes a scalable infrastructure for multi-institutional biobanking and personalized medicine initiatives in resource-limited settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust molecular characterization of tumor and normal tissue for pathway analysis.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses using patient-derived organoids.
- Facilitates biological de-risking by integrating clinical and molecular data from diverse patient cohorts.
- Improves predictive confidence for target selection in heterogeneous populations.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality biospecimens for downstream RNA sequencing and 3D culture assays.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment of tumor content for assay readiness.
- Enables scalable preparation of samples for compound screening in organoid-based platforms.
- Supports reliable evaluation of drug response and resistance mechanisms in ex vivo systems.
Translational & Preclinical Research
- Aligns biospecimen collection with translational biomarker discovery and validation workflows.
- Maintains continuity from clinical sample acquisition to preclinical drug testing in disease-relevant models.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on functional and molecular readouts.
- Supports expansion to additional cancer types for broader translational impact.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by linking clinical sample acquisition, molecular profiling, and functional drug testing in organoid models.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through high-quality RNA and organoid outputs.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative biospecimens for assay development and compound evaluation.
- Analytics: Provides tumor percentage estimation and sequencing quality metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows for biomarker and therapy validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable biobanking and analytical infrastructure for ongoing and future studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in breast cancer research.
- Operational Value: Standardizes biospecimen handling, storage, and transport for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound-guided biopsy, tissue processing, and organoid culture.
- Demands access to RNA stabilization reagents, cryogenic storage, and sequencing infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and documentation procedures.
- Adaptable to various cancer types and tissue sources with protocol modifications.
- Sample quality and RNA integrity are critical for downstream success and must be monitored.
