Мышиной модели Биолюминесцентный опухоли Печеночная
17 июля 2010 г.
В этой статье описывается процедура индукции ортотопической биолюминесцентного опухолей печени у мышей, и последующий анализ опухолевого роста ограничивается печени с использованием живого целого изображения свечения тела.
Всем привет. Меня зовут Саймон Регенрон. Я один из хирургов-ординаторов в центре исследований рака в Ирландии.
Сегодня я продемонстрирую вам хирургический метод индуцирования метастазов в печени. При нейрональных моделях печень является распространенным очагом метастатического распространения и основной причиной смертности, связанной с онкологическими заболеваниями. Только небольшой процент пациентов с запущенным заболеванием печени подлежат хирургической резекции.
Следовательно, для лечения данного состояния необходимы новые терапевтические средства. Многие модели печеночных метастазов на животных не позволяют воспроизвести заболевание, соответствующее клинической картине. Модель, которую я демонстрирую вам сегодня, является клинически значимой; она относительно проста в освоении и характеризуется очень высоким процентом успеха.
Данная модель предполагает разделение селезенки на две половины. Одна половина селезенки используется для инокуляции опухолевых клеток. Эти опухолевые клетки перемещаются через воротную циркуляцию в печень.
Другая половина селезенки остается нетронутой для сохранения ее иммунологических свойств. Используемая мною клеточная линия стабильно экспрессирует люциферазу, что позволяет проводить биолюминесцентный анализ роста опухоли in vivo. Таким образом, данная модель позволит осуществлять неинвазивный мониторинг терапии заболеваний печени.
Итак, приступим к выполнению сегодняшней процедуры. Нам понадобятся следующие инструменты: диссекционные ножницы, иглодержатель, два малых зажима, скальпель размера 10, шовный материал пролен 5-0 для закрытия кожи, шовный материал ПИА 4-0 для закрытия брюшинного слоя, лигатуры Викрил 3-0 для перевязки селезенки, физиологический раствор, инсулиновая игла 29G для инъекции анестетика, инсулиновая игла 26G для инъекции суспензии опухолевых клеток, суспензия опухолевых клеток в безсывороточной среде, инъекционный анестетик, маркер для кожи и предварительно нарезанные стерильные марлевые тампоны. Моделью мыши, которую я буду использовать сегодня, будет атимическая мышь линии MF1 nude.
Могут быть использованы и другие модели, такие как C 57 и BC, с соответствующими линиями опухолевых клеток. В лаборатории используется грелка и инъекционный общий анестетик. Глубина анестезии оценивается с помощью щипка за пальцы лапы.
Рефлекс отдергивания лапы при защемлении пальца должен отсутствовать. Мышь подходящего размера правильно зафиксирована и закреплена лентой, живот обработан раствором Бетадина и застеран стерильным бельем. Выполняется подреберный разрез, осуществляется доступ в брюшную полость, после чего селезенка идентифицируется и выводится наружу.
Селезенку отделяют от остального тела мыши с помощью предварительно разрезанной стерильной марли. Между двумя сосудистыми ножками накладывают две вертикальные лигатуры и осторожно завязывают их. Селезенку разделяют на две равные половины.
Одна половина селезенки используется для инокуляции опухолевых клеток. Опухолевые клетки медленно вводят в половину селезенки, чтобы избежать утечки. Опухолевые клетки перемещаются через портальный кровоток и попадают в печень.
После 10 минут инкубации инъецированная половина селезенки иссекается, а вторая половина селезенки возвращается в брюшную полость. Для закрытия брюшной полости используют рассасывающиеся шовные материалы и непрерывный шов, а для закрытия кожи — нерассасывающуюся проленовую нить 5-0. Послеоперационное восстановление проводится в стандартном режиме.
Развитие заболевания печени можно оценивать в динамике с помощью 2D-визуализации IVUS. Мыши вводят анестетик, как описано ранее, а затем внутрибрюшинно вводят субстрат люциферазы. Мышь помещают на предметный столик в камеру с температурой 37 °C.
Визуализация проводится в течение трех минут, в результате чего создается совмещенное изображение мыши с детектированной люминесценцией. Через три недели после терапии при вскрытии брюшной полости обнаруживается диффузное поражение печени. В заключение следует отметить, что данный метод позволяет индуцировать локализованный рост метастатических опухолевых клеток в печени, а люминесцентная визуализация обеспечивает возможность наблюдения и количественной оценки роста опухоли, а также применение метода для анализа терапевтического ответа.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье описывается хирургический метод индуцирования ортотопических биолюминесцентных опухолей печени у мышей. Эта процедура позволяет анализировать рост опухоли, ограниченный пределами печени, с помощью прижизненной визуализации биолюминесценции всего тела.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Онкология
- Нейронаука
- Хирургические методы
Теоретическая часть
- Печень является распространенным местом метастатического распространения при раке.
- Запущенные заболевания печени ограничивают возможности хирургической резекции.
- Понимание механизмов метастазирования в печень имеет решающее значение для улучшения результатов лечения пациентов.
- Методы визуализации живых объектов позволяют более эффективно изучать динамику опухолей.
Цель исследования
- Продемонстрировать метод индукции опухолей печени на мышиной модели.
- Облегчить изучение роста и поведения опухоли.
- Создать платформу для будущих исследований рака.
Используемые методы
- Индукция биолюминесцентных опухолей печени у мышей.
- Визуализация биолюминесценции всего тела живого организма для анализа опухоли.
- Хирургические методы индукции опухоли.
- Мониторинг роста опухоли с течением времени.
Основные результаты
- Успешная индукция опухолей печени на мышиной модели.
- Эффективный мониторинг роста опухоли с помощью методов визуализации.
- Представление о прогрессировании метастазов в печени.
- Потенциальные возможности применения для терапевтического вмешательства.
Выводы
- Данная хирургическая методика представляет собой надежную модель для изучения опухолей печени.
- Визуализация живых тканей является ценным инструментом для мониторинга динамики опухоли.
- Дальнейшие исследования могут основываться на этой модели для изучения вариантов лечения.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Данная модель позволяет командам по биофармацевтическим исследованиям и разработкам создавать ортотопические метастазы в печени с использованием опухолевых клеток, экспрессирующих люциферазу, что обеспечивает клинически релевантную систему для оценки терапевтических вмешательств. Биолюминесцентная визуализация позволяет проводить неинвазивный лонгитюдный мониторинг опухолевой нагрузки, что способствует механистическому снижению рисков и повышению прогностической уверенности при идентификации ведущих кандидатов. Хирургический подход обеспечивает воспроизводимое приживление опухоли через портальный кровоток, облегчая стандартизированную доклиническую оценку средств терапии метастазов в печени.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет исследовать механизмы выживания и роста метастатических опухолевых клеток в микросреде, специфичной для печени.
- Практическая ценность: предоставляет воспроизводимую хирургическую модель для стабильной индукции опухоли во всех исследуемых когортах.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Позволяет получать количественные биолюминесцентные сигналы, коррелирующие с нагрузкой жизнеспособными опухолевыми клетками, для оценки зависимости «доза-эффект».
- Практическая ценность: Обеспечивает поддержку стандартизированных протоколов визуализации с использованием системы IVIS для лонгитюдного скрининга терапевтической эффективности.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Моделирует прогрессирование метастазирования в печени, имеющее значение для заболеваний человека, что позволяет оценивать взаимодействия в микроокружении опухоли.
- Практическая ценность: Позволяет на ранней стадии выявить индуцированный лечением некроз опухоли по снижению биолюминесцентного сигнала, что служит основанием для принятия решений о продолжении или прекращении эксперимента (go/no-go).
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Данная модель интегрируется в континуум исследований — от валидации мишени до тестирования доклинической эффективности, способствуя разработке методов терапии метастазов печени.
- Открытия в биологии: Поддерживает проверку гипотез о механизмах метастазирования с использованием опухолевых клеток, меченных люциферазой, в ортотопическом контексте печени.
- Скрининг: Позволяет создавать готовые к анализу модели опухолей со стандартизированными биолюминесцентными показателями для оценки библиотек соединений.
- Аналитика: Обеспечивает количественное измерение роста опухоли с помощью визуализации IVIS, что облегчает статистическое сравнение групп лечения.
- Трансляционные исследования: Связывает результаты открытий с доклинической валидацией через клинически значимые фенотипы метастазов в печени.
- Корпоративное повторное использование: Создает многократно используемую хирургическую и визуализационную платформу для многочисленных онкологических программ, направленных на изучение метастазов в печени.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Механистическое снижение рисков гипотез о метастазировании в печень посредством прямой визуализации роста опухоли и ответа на лечение.
- Операционная ценность: Стандартизированная хирургическая процедура и рабочий процесс визуализации обеспечивают воспроизводимость в различных центрах и исследованиях.
- Стратегическая ценность: Позволяет принимать более ранние, основанные на данных решения о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) путем количественной оценки терапевтического воздействия на опухолевую нагрузку.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию кандидатов для лечения метастазов в печени с учетом риска на основе прогностических биолюминесцентных конечных точек.
Особенности реализации
- Требуется опыт в проведении хирургических операций на мышах, включая мобилизацию селезенки и резекцию половины селезенки.
- Зависимость от инфраструктуры визуализации IVIS и введения субстрата люциферазы для биолюминесцентного детектирования.
- Необходима стандартизация объема инокуляции опухолевых клеток и времени инкубации для всех экспериментальных групп.
- Требуется соблюдение правил асептической хирургии для сохранения целостности модели и снижения вариабельности.
- Ограничение использованием иммунокомпрометированных моделей мышей (например, атимических голых мышей) для трансплантации опухолевых клеток человека, что может повлиять на оценку терапии, связанной с иммунным ответом.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Chapters in this video
0:00
Title
0:05
Introduction
1:24
Materials
2:12
Preparation of the Mouse
2:49
Abdominal Incision
2:58
Exposureand Division of Spleen
3:17
Injection of Cells into One Hemi-Spleen
3:50
Excision of Injection Hemi-Spleen
3:55
Abdominal Closure
4:13
Whole Body Imaging
