Оптимизация процедур биопсии молочной железы и сбора образцов для мастэктомии для биобанкинга, персонализированной медицины и исследовательских приложений
2 сентября 2025 г.
В этой статье представлен подробный протокол сбора образцов рака молочной железы, разработанный для оптимизации их использования для биобанкинга, персонализированной медицины и других исследовательских приложений. Подробно описан рабочий процесс сбора образцов, включая процедуры биопсии молочной железы и мастэктомии, с акцентом на минимизацию повреждения тканей и максимальное качество образцов.
Цель — улучшить сбор образцов рака для биобанкинга, чтобы обеспечить более персонализированное лечение с помощью высококачественного секвенирования РНК и органоидной культуры из филиппинских тканей рака молочной железы. Недавние достижения включают использование органоидов, полученных от пациентов, и секвенирования РНК для прогнозирования ответа на лечение при раке молочной железы в недавней статье, особенно для случаев лимфоваскулярного вторжения, связанного с лекарственной резистентностью. Для точного анализа тканей рака молочной железы мы используем биопсии с ультразвуковым контролем, РНК-секвенирование и процентную оценку опухоли и 3D-органоидные культуры.
Основные задачи включают получение высококачественной РНК из небольших биопсийных образцов, а также вопросы качества сохранения органоидов. Начав с рака груди, мы изучим дальнейшую экспрессию генов в более крупной филиппинской когорте и используем органоиды для тестирования терапии следующих видов: щитовидной железы, яичников, поджелудочной железы и редких видов рака, таких как филлоды. Для начала установите игольчатый биопсионный пистолет с 14-калиберным ядром под ультразвуковым наблюдением в амбулаторной клинике, операционной или другой асептической среде.
Для каждого ядра возьмите образец молочной железы длиной примерно два сантиметра от центра опухоли и один сантиметр от соседней нормальной ткани. Берите два типа образцов — нормальную ткань и опухолевую ткань — у каждого пациента. Передайте каждый образец научному ассистенту для размещения в чашке Петри с раствором PBS.
Отсортировать девять образцов тканей опухоли на шесть ядер для анализа РНК и три ядра для биобанкинга. Разрежьте каждое сердцевина вдоль или поперечно стерильным лезвием. Поместите три обычных ядра тканей в чашки Петри.
Разрежьте сердечники пополам и выделите их для анализа. Распределите образцы между пробирками в соответствии с приоритетом. Поместите половину ядер в выделенные криофлаконы объёмом два миллилитра с 1,25 миллилитра раствора стабилизации РНК.
Зафиксируйте остальные половинки в флаконах образца, содержащих 10% нейтрального буферного формалина. Заполните и отправьте формы хирургической патологии с фиксированными образцами в отделение патологии. После мастэктомии поместите образец в чистый пакет после документации и немедленно транспортируйте в отдел патологии лабораторий без формалина, чтобы сократить время холодной ишемии.
При гроссинге получите блок опухолевой ткани размером минимум один кубический сантиметр и разрежьте на две половины. Равномерно разделяйте свежую половину блока для секвенирования РНК, биобанкинга и культуры органоидов. Немедленно поместите ткань для секвенирования РНК в пятимиллилитровые предварительно охлаждённые и маркированные криофлаконы, заранее заполненные 2,5 миллилитрами раствора стабилизации РНК.
Для биобанкинга используйте пятмиллилитровые криофлаконы с таким же раствором. Для органоидной культуры используйте 15-миллилитровые конические флаконы, предварительно заполненные пятью миллилитрами раствора для хранения тканей и 0,01 миллилитра примоцина. Втяните треть всех опухолевых блоков в одну коническую трубку.
Получите минимум один кубический сантиметр нормального блока ткани и разрежьте его пополам для биобанкинга РНК и рутинной гистопатологии. Переместить блок тканей в пятимиллилитровые предварительно охлаждённые и маркированные криофлаконы, заполненные 2,5 миллилитрами раствора стабилизации РНК для секвенирования РНК и биобанкинга. Затем запечатайте все криофлаконы парапленкой.
Храните при четырёх градусах Цельсия в течение 24 часов. Затем переведите температуру до минус 20 градусов Цельсия на два-четыре часа. И наконец, храните при минус 80 градусах Цельсия.
Запечатайте крышки флаконов парапленкой. Поместите запечатанные криофлаконы в полицей для пробирок и накройте их абсорбентом и пузырчатой пленкой. Поместите завернутую решётку в закрываемый пакет с терморегистратором.
Разместите гелевые пакеты на дно полистироловой коробки. Затем положите пакет поверх гелевого пакета. Положите ещё один слой гелевых пакетов сверху на сумку.
Убедитесь, что трубки зажаты между гелевыми пакетами, чтобы образцы оставались холодными во время транспортировки. Положите закрытую коробку из полистирола в картонную коробку и положите манифест в пакет Ziploc. Запечатайте и промаркуйте коробку для отправки.
Перед передачей курьером обратите внимание на количество флаконов и время отправления из биобанка. Два образца с изменяющимися значениями RIN и концентрацией не прошли этап подготовки библиотеки во время секвенирования и были исключены в итоговом анализе. Все образцы показали отличные показатели качества секвенирования, при которых более 90% вызовов оснований имели точность не менее 99,9%. Яркопольная визуализация показала успешное формирование органоидов из тканей мастэктомии рака молочной железы третьей стадии после неоадъювантной терапии с обильными сфероидными структурами, видимыми при низком и высоком увеличении.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
Эта статья представляет детальный протокол оптимизации сбора образцов рака молочной железы для биобанков и персонализированной медицины. Она акцентирует внимание на минимизации повреждения тканей и максимизации качества образцов с помощью точных методик.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Исследование рака молочной железы
- Биобанки
- Персонализированная медицина
Предыстория
- Улучшение сбора образцов рака имеет решающее значение для эффективного лечения.
- Высококачественная РНК-секвенация и культуры органоидов необходимы для исследований.
- Проблемы включают получение качественной РНК из небольших биопсических образцов.
- Достижения в области органоидов, полученных от пациентов, улучшают предсказания реакции на лечение.
Цель исследования
- Улучшить качество образцов рака молочной железы для исследований.
- Облегчить персонализированное лечение путем улучшения методов сбора образцов.
- Исследовать экспрессию генов в более крупной филиппинской когорте.
Используемые методы
- Ультразвуковые биопсии для сбора образцов.
- РНК-секвенирование для оценки процента опухоли.
- 3D культуры органоидов для анализа тканей рака молочной железы.
- Использование иглой биопсии с иглопроходчиком калибра 14 в асептических условиях.
Основные результаты
- Успешный сбор высококачественной РНК из небольших биопсических образцов.
- Эффективное сохранение органоидов для дальнейшего анализа.
- Возможность тестирования терапий на различных типах рака с использованием органоидов.
- Понимание лимфоваскулярной инвазии и резистентности к лекарствам при раке молочной железы.
Выводы
- Оптимизированные протоколы повышают полезность образцов рака молочной железы.
- Будущие исследования распространятся на другие виды рака с использованием аналогичных методов.
- Продолжающиеся исследования необходимы для улучшения персонализированных методов лечения рака.
Часто задаваемые вопросы
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.
