Идентификация популяций микроокружения костного мозга при миелодиспластическом синдроме и остром миелоидном лейкозе
10 ноября 2023 г.
Здесь представлен подробный протокол выделения и характеристики микросредовых популяций костного мозга по мышиным моделям миелодиспластических синдромов и острого миелоидного лейкоза. Этот метод выявляет изменения в некроветворной нише костного мозга, включая эндотелиальные и мезенхимальные стромальные клетки, с прогрессированием заболевания.
Наше исследование направлено на изучение того, как изменяющаяся среда костного мозга влияет на рост опухоли. Мы разработали протокол проточной цитометрии для анализа неиммунных клеток костного мозга и костной ткани, уделяя особое внимание мышиным гематологическим злокачественным новообразованиям. Этот метод может быть адаптирован для изучения костного мозга на различных мышиных моделях.
Наше исследование сосредоточено на выделении и выявлении изменений в стромальных популяциях костного мозга во время прогрессирования рака. Понимание их влияния на возникновение и развитие заболевания может проложить путь к новым методам лечения, нацеленным на эти способствующие раку изменения в стромальных клетках костного мозга. Наш протокол уникальным образом сочетает в себе механическое и ферментативное разложение, магнитное истощение и проточную цитометрию для определения клеточного состава микроокружения костного мозга.
Он отличается тем, что использует магнитную сепарацию и включает клетки как из костей, так и из костного мозга, предлагая более полное представление об этом микроокружении.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен подробный протокол выделения и характеристики популяций микроокружения костного мозга в мышиных моделях миелодиспластических синдромов и острого миелоидного лейкоза. Основное внимание в исследовании уделено анализу неиммунных клеток костного мозга и их изменениям в процессе прогрессирования рака.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Гематология
- Биология рака
Теоретическая часть
- Микроокружение костного мозга играет ключевую роль в росте опухоли.
- В процессе прогрессирования рака затрагиваются негемопоэтические клетки, включая стромальные популяции.
- Понимание этих изменений может привести к разработке новых терапевтических стратегий.
- В исследовании используются мышиные модели для имитации гематологических злокачественных новообразований у человека.
Цель исследования
- Выделение и идентификация изменений в популяциях стромальных клеток костного мозга.
- Изучение влияния микроокружения костного мозга на возникновение и прогрессирование заболевания.
- Разработка протокола проточной цитометрии, который можно адаптировать для различных моделей.
Используемые методы
- Проточная цитометрия для анализа неиммунных клеток.
- Комбинация механического и ферментативного переваривания.
- Методы магнитной деплеции.
- Характеристика клеточного состава микроокружения костного мозга.
Основные результаты
- Идентификация изменений в популяциях стромальных клеток костного мозга в процессе прогрессирования рака.
- Представление о роли ниши костного мозга в росте опухоли.
- Разработка надежного протокола для дальнейших исследований.
- Потенциальное значение для разработки методов таргетной терапии рака.
Выводы
- Микроокружение костного мозга оказывает значительное влияние на развитие гематологических злокачественных новообразований.
- Понимание стромальных изменений имеет жизненно важное значение для разработки новых методов лечения.
- Данный протокол может быть применен к различным моделям рака для дальнейших исследований.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Анализ микроокружения костного мозга при миелодиспластическом синдроме (МДС) и остром миелоидном лейкозе (ОМЛ) позволяет решить важнейшую задачу в понимании механизмов инициации и прогрессирования заболевания. Фенотипирование стромальных и эндотелиальных популяций с высоким разрешением позволяет снизить риски при изучении механизмов и обосновать валидацию мишеней для терапии, направленной на опухолеподдерживающую нишу. Эта возможность повышает прогностическую уверенность на этапе перехода от поиска к доклиническим исследованиям в рамках портфелей препаратов для лечения гематологических злокачественных новообразований.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет исследовать вклад стромальных и эндотелиальных клеток в злокачественную трансформацию.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней путем картирования изменений ниши, связанных с патологическими состояниями.
- Способствует механистическому снижению рисков при выборе мишеней-кандидатов в микроокружении костного мозга.
- Предоставляет платформу для гипотетического изучения взаимодействий между опухолью и микроокружением.
Скрининг и разработка анализа
- Подготавливает валидированные, фенотипически определенные популяции клеток для последующих функциональных анализов.
- Стандартизирует рабочие процессы выделения и характеристики для получения воспроизводимых количественных результатов.
- Обеспечивает возможность масштабируемого скрининга соединений, модулирующих нишу, с помощью проточной цитометрии.
- Позволяет проводить достоверную оценку потенциальных методов вмешательства, направленных на стромальные или эндотелиальные компартменты.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит доклинические модели в соответствие с изменениями микроокружения, характерными для МДС и ОМЛ.
- Обеспечивает преемственность от этапа открытия до доклинической валидации стратегий, направленных на воздействие на нишу.
- Поддерживает риск-ориентированное продвижение методов терапии, модулирующих опухолевую поддерживающую строму.
- Предоставляет механистические данные для разработки трансляционных биомаркеров при гематологических злокачественных новообразованиях.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный протокол интегрируется в континуум от первичного обнаружения до доклинических исследований, обеспечивая высокоточное выделение и анализ популяций ниши костного мозга в мышиных моделях МДС и ОМЛ.
- Фундаментальная биология: Обеспечивает проверку гипотез о роли стромальных и эндотелиальных клеток в прогрессировании заболевания.
- Скрининг: Позволяет проводить воспроизводимое количественное фенотипирование для разработки анализов и оценки соединений.
- Аналитика: Обеспечивает получение данных методом проточной цитометрии для сравнительного анализа изменений микроокружения.
- Трансляционные исследования: Связывает результаты фундаментальных открытий с доклинической валидацией в системах, релевантных данной патологии.
- Корпоративное повторное использование: Предлагает стандартизированный, адаптируемый рабочий процесс для различных моделей гематологических злокачественных новообразований.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неоднозначность при выборе мишени.
- Практическая ценность: Улучшает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость выделения и анализа нишевых клеток.
- Стратегическая ценность: Оптимизирует принятие решений о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) и эффективность использования капитала за счет уточнения микросредовых факторов развития заболевания.
- Влияние на портфель: Позволяет проводить приоритезацию терапевтических программ, нацеленных на ниши, с учетом оценки рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы в области проточной цитометрии, изоляции клеток и обращения с мышиными моделями.
- Необходим доступ к оборудованию для многоцветной проточной цитометрии и магнитной сепарации.
- Требуется межкомандная стандартизация стратегий гейтирования и фенотипирования.
- Метод применим к различным мышиным моделям, но может потребовать оптимизации для конкретных патологических состояний.
- Пропускная способность и выход клеток могут быть ограничены доступностью тканей и технической сложностью.
