Химически-индуцированной модели карциногенеза кожи Использование диметилбенцзазаии и 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-Ацетат (DMBA-TPA)
19 декабря 2019 г.
Двухступенчатый кожный канцерогенез индуцируется двумя местно прикладными химическими веществами. Мутаген 7,12-диметилбенцзазазазас) вызывает мутации в эпидермальных клетках и непрерывное применение стимулятора общего роста 12-O-Tetradecanoyl phorbol-13-ацетат ускоряет формирование папилломы кожи.
Эта двухшаговая модель рака кожи позволяет изучить роль воспаления в раке кожи и позволяет изучать инициирование опухоли как отдельный процесс от прогрессирования опухоли. Формирование опухоли в этой модели химически индуцированных и позволяет использовать нокаут штаммов для изучения воздействия факторов окружающей среды или терапевтических кандидатов. Модель хорошо подходит для изучения роли иммунной системы и ангиогенеза при раке.
Он демонстрирует аналогичную патологию заболевания плоскоклеточной карциномы у пациентов. Хотя этот метод относительно прост в проведении, точное время имеет важное значение. Важно также принять соответствующие меры безопасности при обработке DMBA, который является канцерогеном.
Перед началом эксперимента, дом любых агрессивных семи-девяти недель мышей в отдельных клетках, чтобы избежать боевых действий и поражений кожи. Для индукции папилломы кожи, сначала побрить спину шкуры экспериментальных животных и взвешивать мышей индивидуально. Через 48 часов после бритья используйте пипетку для применения 50 микрограммов DMBA в 200 микролитров ацетона на бритую область каждой обезболивающей мыши.
Для продвижения папилломы кожи, через семь дней после применения DMBA лечить кожу с пятью микрограммами TPA в 200 микролитров ацетона два раза в неделю до конца эксперимента. Осматривать животных на папилломы и фотографировать и записывать размер каждой отдельной папилломы на карте каждую неделю. Ощутимая масса диаметром более одного миллиметра считается папилломой, если она остается длиннее одной недели.
Когда реакция опухоли достигает плато, собрать соответствующий образец материала из животных 24 часов после последнего применения TPA и сбора полной толщины кусочки кожи для иммуногистохимического анализа. Используйте пунш биопсии для сбора кусочков кожи из папилломы и не папилломы образцов кожи для экспрессии генов и или белковых анаилов и использовать скальпель для сбора кусочков папилломы и не-папилломы кожи для иммуноистохимического анализа. Затем соберите слива кожи лимфатических узлов и кусок селезенки для потока цитометрического анализа по желанию.
Статистически значимая разница во времени свободного времени папилломы и в количестве папиллом между экспериментальными группами обычно наблюдается в модели опухоли DMBA TPA. Гистологические анализы подходят для изучения структуры папиллом, морфологии кожи или проникновения иммунных клеток, представляющих интерес. Очень важно применять DMBA и TPA равномерно на коже и применять TPA в последовательных интервалах.
Также важно регулярно считать папилломы. Механизмы, влияющие на количество и время образования опухоли, могут быть изучены с помощью различных методов, включая иммуногистохимию, цитометрию потока, количественный ПЦР и анализ белка. Этот обычный метод может быть легко адаптирован и применен для изучения влияния различных генов, факторов окружающей среды или терапевтических средств, представляющих интерес для инициирования и прогрессирования опухоли.
При выполнении техники требуется осторожность, так как DMBA канцерогенен, а ацетон быстро испаряется. Рекомендуется подходящая дыхательная маска и использование шкафа потока.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлена двухэтапная модель канцерогенеза кожи, которая позволяет исследователям изучить роль воспаления при раке кожи. В модели используются мутаген и стимулятор роста для индукции образования опухоли, что дает представление о механизмах инициации и прогрессирования опухолевого процесса.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Онкология
- Канцерогенез
- Воспаление
Введение
- Двухэтапный канцерогенез кожи предполагает использование мутагена и стимулятора роста.
- Данная модель актуальна для изучения плоскоклеточного рака.
- Точное соблюдение временных интервалов и мер безопасности имеет решающее значение при подготовке эксперимента.
- Нокаутные линии могут быть использованы для изучения факторов окружающей среды и терапевтических факторов.
Цель исследования
- Для изучения механизмов инициации и прогрессирования опухолей.
- Для оценки роли иммунной системы при раке кожи.
- Для оценки ангиогенеза в контексте химически индуцированных опухолей.
Используемые методы
- Топическое применение 7,12-диметилбенз[a]антрацена (DMBA).
- Непрерывное применение 12-O-тетрадеканоилфорбол-13-ацетата (TPA).
- Использование нокаутных штаммов для изучения факторов окружающей среды.
- Мониторинг формирования и прогрессирования опухолей с течением времени.
Основные результаты
- Модель успешно имитирует патологию плоскоклеточного рака человека.
- Воспаление играет значительную роль в развитии опухоли.
- Точное соблюдение временных интервалов необходимо для воспроизводимости результатов.
- При работе с канцерогенными веществами необходимо соблюдать протоколы безопасности.
Выводы
- Двухэтапная модель эффективна для изучения механизмов развития рака кожи.
- Она служит платформой для тестирования потенциальных терапевтических препаратов.
- Дальнейшие исследования могут углубить понимание биологии рака.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Двухстадийная модель канцерогенеза кожи с использованием DMBA-TPA предоставляет надежную платформу для изучения инициации и прогрессирования опухоли в доклинических онкологических исследованиях. Ее воспроизводимость и количественные показатели позволяют механистически снизить риски при исследовании воспалительных путей и иммуноопосредованного стимулирования опухолей. Это обеспечивает принятие решений о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) на основе данных при раннем поиске и приоритизации портфеля в рамках дерматологических и иммуноонкологических программ.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет разграничить процессы инициации и прогрессирования опухоли с помощью химических воздействий, разделенных во времени.
- Научная ценность: обеспечивает функциональную валидацию мишеней при воспалительном канцерогенезе посредством анализа нокаутных линий.
- Научная ценность: способствует механистическому снижению рисков путем разделения вклада инфильтрации иммунных клеток и ангиогенеза в формирование опухоли.
Скрининг и разработка анализа
- Практическая ценность: позволяет получать стандартизированные количественные данные о числе папиллом и показателях их роста для скрининга соединений.
- Практическая ценность: обеспечивает воспроизводимые показатели времени до появления опухоли и кратности ее возникновения, подходящие для стандартизации анализа.
- Практическая ценность: поддерживает масштабируемую оценку терапевтических кандидатов, влияющих на стадии инициации или промоции.
Трансляционные и доклинические исследования
- Трансляционная значимость: Моделирует патологию плоскоклеточного рака кожи человека, что обеспечивает актуальность для дерматоонкологических показаний.
- Трансляционная значимость: Связывает воспалительные механизмы с прогрессированием опухоли, что способствует доклинической валидации с использованием биомаркеров.
- Трансляционная значимость: Предоставляет платформу для тестирования иммуномодулирующих и антиангиогенных средств в физиологически релевантном контексте.
Интеграция в пайплайн и рабочий процесс
Данная модель вписывается в континуум разработки лекарственных средств — от валидации мишени до проведения доклинических испытаний эффективности, в частности, для исследований в области иммуноонкологии и модуляции воспалительных путей.
- Фундаментальная биология: позволяет проверять гипотезы о взаимодействии генов и факторов окружающей среды при канцерогенезе с использованием индуцибельных или конститутивных моделей нокаута.
- Скрининг: обеспечивает получение количественных конечных точек, таких как латентный период и степень выраженности папилломатоза, для анализа зависимости «доза-ответ» и оптимизации ведущих соединений.
- Аналитика: позволяет получать гистопатологические, проточные цитометрические и молекулярные данные для корреляции фенотипических результатов с механизмом действия.
- Трансляционные исследования: обеспечивают преемственность от изучения механизмов к доклинической валидации через общие воспалительные и ангиогенные оси.
- Корпоративное повторное использование: создает универсальную платформу изучения воспалительного канцерогенеза для проведения скрининга по различным показаниям при раке кожи и эпителиальных раках.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: снижает механистическую неопределенность за счет разделения фаз инициации и промоции при развитии опухоли.
- Практическая ценность: обеспечивает воспроизводимость благодаря стандартизации дозирования химических веществ, временных интервалов и применения с контролем безопасности.
- Стратегическая ценность: повышает эффективность использования капитала, позволяя на ранних этапах снизить риски при исследовании мишеней в моделях опухолей, вызванных воспалением.
- Влияние на портфель: позволяет принимать обоснованные с учетом рисков решения о дальнейшем продвижении на основе показателей выживаемости без опухоли и критериев прогрессирования.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с канцерогенами и проведения местного лечения на моделях грызунов.
- Зависит от наличия системы вентиляции и средств индивидуальной защиты в связи с летучестью и канцерогенностью DMBA.
- Необходим стандартизированный уход за животными для предотвращения искажения результатов из-за драк или повреждений кожи.
- Требуется обучение методам согласованного измерения опухолей и лонгитюдного мониторинга для получения достоверных конечных точек.
- Ограничено кожными или доступными эпителиальными поверхностями, что ограничивает применение исследованиями местного или слизистого введения.
