Tümör hücrelerinin bağışıklık sistemi zayıflatılmış hayvanlara, özellikle fare ksenograftlarına transplantasyonu, kanser hücresi çoğalması 1 , 2 , sağkalım, istila ve metastazı 3 , 4 kontrol eden mekanizmaların incelenmesinde ve bir platform sağlamak için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir Ilaçların taranması için 5 , 6 , 7 . Daha yakın zamanlarda, primer tümör numunelerinin bağışıklık sistemi zayıflatılmış farelere transplantasyonu, tanı ve klinik öncesi ilaç tarama amaçları için hastadan türeyen ksenograft (PDX) modelleri üretmek için kullanılmıştır ve kişiselleştirilmiş ilaç girişiminin omurgasıdır 8 , 9 , 10 , 11 . Bununla birlikte, önemli kanıtlar, immün sistemin modüle edilmesininKök, tümör davranışı ve hasta sonuçları üzerinde dramatik bir etkiye sahip olabilir 12 , 13 . Bu, xenografta dayalı tekniğin, insan bağışıklık hücrelerinin tümör hücreleri ile birlikte nakledilmesiyle fare bağışıklık sisteminin yeniden yapılandırıldığı "hümanize" farelerin yeniden tasarlanmasını sağlamıştır. Bununla birlikte, bu yaklaşım tekniğe bağlı değişken tekrarlanabilirlik ve toksisitelerle birlikte halen teknik açıdan zorlayıcıdır, buna ek olarak önemli maliyet 14,15. Bu nedenle, bağışıklık yeterliliğine sahip hayvanlarda yeni transplantasyon tekniklerine, bağışıklık ve tümör spesifik kanser progresyonu ve ilaç tepkisi mekanizmalarının keşfedilmesini hızlandırmak için ihtiyaç duyulmaktadır.
Zebra balığı, insan kanserinin araştırılması için alternatif bir hayvan modelidir ve 20'den fazla kanser modeli kurulmuştur ve bunlarda 16 , son derece habis beyin 17 , mela Noma 18 , 19 , 20 ve pankreas kanseri 21 , 22'nin yanı sıra birçok lösemi 23 , 24 , 25 , 26 , 27'yi içerir . Zebra balığı sisteminin iki özelliği, kanser araştırmaları için özellikle müsait olmasını sağlar: 1) saydam hayvanların optik berraklığı, basit mikroskopi teknikleri kullanılarak kanser hücre davranışlarının ( ör. Çoğalma, hayatta kalma, istila ve yayılma) doğrudan görselleştirilmesine olanak tanır ve 2) Dişi zebra balığı, günde 200 embriyo üretebilir ve düşük sayıyla genetik veya uyuşturucu taramasında hızlı hayvan sayısının ölçeklenmesine izin verir. Buna ek olarak, zebra balığı ve insanların kanser genomları (onkogenler ve tümör süpresör genler dahil) oldukça korunumludurF "> 28, mekanik ve uyuşturucu keşiflerinin memelilere hızla çevrilmesine izin veren bu özellikler, zebra balığı, görüntüleme, ölçeklenebilirlik ve sistemin düşük maliyetinden yararlanan transplantasyon teknikleri için ideal bir hayvan modeli haline getirir.
Bağışıklık-zedelenmiş zebrafish'de önceki tümör nakli çalışmaları, kendini yenileme kabiliyetlerinin, tümör malignitelerinin ve istilanın / yayılmanın tanımlanmasını kolaylaştırdı 11,29. Bağışıklık sistemleri yaklaşık 20 gün 11 , 30 boyunca etkili şekilde bastırılmış γ-ışınlarına maruz kalmış erişkinlere transplantasyon yapıldıktan sonra tümör hücresi davranışına ilişkin kısa vadeli çalışmalar yapılabilir. Yetişkin zebrafish'in deksametazon ile tedavisi reddedilmeden önce 30 güne kadar B ve T hücrelerini bastırır 31 . Daha az yaygın bir diğer strateji klonal zebra balığı soyları kullanmaktadırBağışıklık sahibi bir evsahipliğinde uzun vadeli araştırmaları mümkün kılan 32 . Bununla birlikte, sınırlı sayıdaki klonal suşlar üretilmiştir ve doğurganlığın düşük olması nedeniyle sürdürülmesi zordur. Buna ek olarak, kurulan zebra balığı tümör modellerinin çoğu diğer genetik kökenlerde üretilir, bu nedenle bu tümörler bağışıklık sistemini baskılamadan klonal suşlara nakledilemezler 11 , 33 , 34 . Uzun vadeli transplantasyon çalışmalarını iyileştirmeye yönelik daha yeni yaklaşımlar, çoklu kanserleri başarıyla nakletmek için kullanılan 35 ve 36 nolu başarıyla kullanılan B ve T hücre işlevleri ile birlikte rag2 E450fs mutant hattının geliştirilmesini içermektedir. Klon zebra bağı soyları veya bağışıklık sistemi tehlikeye atılan bir ev sahibi için gereksinimi ortadan kaldırmak için, bazı gruplar erken aşamadaki embriyoları kullandı ( yani, > 72 hpOst-fertilizasyon (hpf)), bu embriyolar henüz 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 42 , 43 adaptif bir bağışıklık sistemi geliştirmediğinden insan tümör hücresi transplantasyonu için. Bununla birlikte, bu yöntemler, insan kanseri hücrelerinin veya transplantasyon tekniğinin kendisinin kendisini öldürdüğü, uzun süreli çalışmaları ve yeniden nakilleri önlediği için, tümör hücresi davranışının veya ilaç tepkisinin kısa vadeli analizi ile sınırlıdır (genellikle 2 haftadan az).
Bu protokol, 2 gün sonrası dölleme (dpf) embriyo beyninin dördüncü ventrikülünün lümenine modifiye edilmiş embriyonik transplantasyon yöntemini ayrıntılarıyla anlatmaktadır. Ev sahibi toksisite en aza indirir ve tümör hücrelerinin uzun vadeli engraftment için zebra balığı beyin tümörü modelleri ile kombine edilebilir. Böylece, bu teknikTümör hücrelerinin yeni nesillere yeni nesillere yeniden nakli yapılması, tümör heterojenitesi, konak / immün yanıtlar, ilaç yanıtları veya metastatik potansiyel üzerine gelecekteki çalışmaların kolaylaştırılması için düşüktür. Bu yöntem aynı zamanda basit, verimli ve ölçeklenebilir, çünkü günde tek bir kullanıcı tarafından 300 nakil yapılabilir,% 90'a kadar engraftment uygulanır. Bu, tek primer tümörlerin genetik veya ilaç tarama projeleri için 2 dpf'de yüzlerce embriyoya hızlı bir şekilde yayılmasına veya birkaç ay boyunca farklı ana bilgisayar geçmişinde beyin tümör hücresi davranışını doğrudan görselleştirmesine olanak tanır.