RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Florian Bürtin1, Stephanie Matschos2, Friedrich Prall3, Christina S. Mullins2, Mathias Krohn2, Michael Linnebacher2
1Department of General, Visceral, Vascular and Transplantation Surgery,University Medical Center Rostock, University of Rostock, 2Molecular Oncology and Immunotherapy, Department of General, Visceral, Vascular and Transplantation Surgery,University Medical Center Rostock, 3Institute of Pathology,University Medical Center Rostock
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Aşağıdaki çalışmada, kolorektal ve pankreas kanserinden oluşan büyük bir biyobankanın kurulması için gerekli ardışık adımları açıklıyoruz.
Kanserlerin bireyler arası özellikleri ve heterojenliği hakkında artan bilgiler ışığında, kişiselleştirilmiş tıbbın ortaya çıkan alanı preklinik araştırmalar için bir platform gerektirir. Son yıllarda primer tümör dokusu, normal doku, sera, izole periferik kan lenfositleri (PBL), hasta kaynaklı ksinograftlar (PDX) ve primer ve sekonder kanser hücre hatlarından oluşan kolorektal ve pankreas kanserlerinden oluşan bir biyobanka kurduk. Orijinal tümör dokusu sınırlı olduğundan ve primer kanser hücre hatlarının kuruluş oranı hala nispeten düşük olduğundan, PDX sadece biyobankanın korunmasına ve genişletilmesine değil, aynı zamanda ikincil kanser hücre hatlarının üretimine de izin verir. Ayrıca, PDX modellerinin klinik öncesi ilaç testleri için ideal in vivo model olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, biyobankalama dikkatli bir hazırlık, katı yönergeler ve iyi ayarlanmış bir altyapı gerektirir. Kolektomi, duodenopankreatektomi veya rezeke edilmiş metastaz örnekleri rezeksiyondan hemen sonra toplanır ve patoloji bölümüne aktarılır. Tarafsız bir histopatolojik raporun önceliğine saygı göstererek, diseksiyonları gerçekleştiren uzman patologun takdirine bağlı olarak, küçük tümör parçaları ve tümör olmayan dokular toplanır.
Nekrotik parçalar atılır ve kalan tümör dokusu küçük, özdeş küpler halinde kesilir ve daha sonra kullanılmak üzere kriyoprezserv edilir. Ek olarak, tümörün küçük bir kısmı birincil kanser hücre kültürü için kıyılır ve zorlanır. Ayrıca hastadan ameliyat öncesi ve sonrası alınan kan örnekleri serum ve PBL'ler elde etmek için işlenir. PDX engraftment için, kriyoprezidasyon örnekleri buzları çözülür ve immün yetmezlikli farelerin kanatlarına deri altından yerleştirilir. Elde edilen PDX, "donör" tümörlerin histolojisini yakından özetler ve sonraki ksinografting için kullanılabilir veya daha sonra kullanılmak üzere kriyoprezerserved edilebilir. Aşağıdaki çalışmada, kolorektal ve pankreas kanserinden oluşan büyük bir biyobankanın oluşturulması, sürdürülmesi ve yönetiminin bireysel adımlarını açıklıyoruz. Ayrıca, biyobankalama ile ilgili önemli ayrıntıları ve uyarılarını vurguluyoruz.
Son yıllarda, kanserlerin morfolojik, klinik ve genetik özellikleri hakkında birikmiş bilgi birikimi, kanserin heterojen, bireysel bir hastalık olarak algılanmasına yol açmıştır. Sonuç olarak, klinik ve patolojik özelliklerin yanı sıra neoplazmların mutasyonel karakterizasyonu klinik karar verme için önem kazanmıştır ve çeşitli moleküler değişiklikler için birçok hedefe yönelik tedavi geliştirilmiştir. Örneğin, cetuximab'ın kolorektal kanser tedavisindeki etkinliği KRAS ve PIK3CA mutasyon durumunun analizi ile tahmin edilebilir1. Hassas tıp, her hastada en yüksek tedavi yanıtını sağlamak ve verimsiz tedavilerin toksisitesini önlemek için özel bir yaklaşım amaçlamaktadır2. Biyobankalar, kanser hastalarının klinik verilerle bağlantılı doku, kan ve diğer biyolojik materyallerini içerir ve bu nedenle translojiyel kanser araştırmaları için mükemmel bir araçtır. Çok sayıda klinik örnek nedeniyle, biyobankalar nadir, ancak potansiyel olarak ilaçlanabilir mutasyonların tespit edilmesini sağlar, bu da bireysel hasta için yeni tedavi olanakları sağlar3.
Mümkün olduğunca geniş bir onkolojik araştırma spektrumunu kapsayacak şekilde, sadece numune hasadı konusundaki etkinliğimizi kısıtlamadık, ancak hasta kaynaklı kanser hücre hatları ve ksinograftların (PDX) kurulmasına odaklandık. Geleneksel 2D hücre hatları in vitro araştırmaların köşe taşı olmaya devam eder ve büyük ölçekli ilaç taramaları için birincil seçimdir4,5. Ayrıca, hücre hattı analizi genellikle daha kolay, daha ucuz ve daha kolay kullanılabilir. Ek olarak, hasta kaynaklı periferik kan lenfositleri (PBL) mevcut olduğundan, tümör immünolojisi in vitro6olarak da çalışılabilir. Bununla birlikte, hücre bazlı in vitro veya in vivo deneylerde umut verici preklinik etkiye sahip yeni geliştirilen ilaçların çoğunluğu, klinik çalışmalarda hayal kırıklığı yaratan sonuçlar göstermiştir7. Buna karşılık, PDX in vivo çalışmalarına dayanan preklinik çalışmalar antineoplastik ajanların klinik aktivitesini çok daha sadık bir şekilde yansıtmıştır8. PDX dokusu donör tümörün histolojik ve moleküler özelliklerini yakından yansıttığından, PDX modelleri bir biyobankanın bütünlüğünü korumak ve araştırma grupları ile kurumlar arasında numune değişimine izin vermek için genellikle çok sınırlı miktarda uygulanabilir tümör dokusunu yaymak için iyi bir yoldur. Ayrıca, PDX dokusundan elde edilen kanser hücre hatları primer kanser hücre hatlarından önemli ölçüde daha kolay kurulabilir9. Son yıllarda çalışma grubumuz, söz konusu tüm biyolojik numuneler için iş akışını adım adım standartlaştırarak ve optimize ederek kapsamlı bir entegre kolorektal ve pankreas kanseri biyobankası kurmuştur (Şekil 1).

Şekil 1: Biyobankanın iş akışı ve organizasyonu Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen tıklayınız.
Aşağıdaki çalışma Rostock Üniversitesi Tıp Merkezi kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmıştır (II HV 43/2004, A 45/2007, A 2018-0054, A 2019-0187 ve A 2019-0222). Ayrıca, tüm veterinerlik ilgili prosedürler Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern tarafından LALLF M-V/TSD/ 7221.3-2-020/17 ve 7221.3-1-007/19 kayıt numaraları altında onaylanmıştır.
1. Deneysel Önkoşullar
2. Örnek toplama
3. Serum işleme
4. PBL'nin yoğunluk gradyan santrifüjleme ile izolasyonu
NOT: İki 20 mL şırınnanın her biriyle paralel çalışın.
5. Doku işleme
NOT: Nükleik asitlerin bütünlüğünü korumak için donmuş tümör ve sağlıklı doku örneklerinin üretilmesiyle başlayın.
6. Birincil hücre kültürü
7. PDX Üretimi
8. PDX hasat ve işleme
9. Biyobanka ve veri yönetimi
| Laboratuvar yeri/adı | kanser varlığı | ardışık servis talebi numarası | Belirtimi | ardışık sayı |
| C=kolorektal | _Met=Metastaz | |||
| P=pankreas | _Tu=Tümör | |||
| Örnek: HROC389_Met2 = Rostock, kolorektal kanser, vaka 389, ikinci metastaz | ||||
Tablo 1: Örnek kimliğin tanımı.
| Tümör Kimliği | N2'de önceki depolama (=f) | Geçiş (=T) numarası | ardışık fare (=M) numarası |
| Örnek: HROP12 fT0 M1 = Rostock, pankreas kanseri, vaka 12, dondurulmuş birincil dokudan oluşturulan, ilk pasaj, fare 1. | |||
Tablo 2: PDX Kimliği'nin tanımı.
Elimizde, birincil hücre kültürlerinin kuruluş oranı (Şekil 2A & B) büyük bir seride% 12.9 idi9. Genişletilebilir tümör hücrelerini taze cerrahi resected örneklerden izole etme girişimlerinin çoğu, büyüme veya erken kontaminasyon eksikliği nedeniyle başarısız oldu. Hücre hattı kuruluşu, standart kültür koşullarında (DMEM, % 10 FCS, standart kültür gemisi) istikrarlı bir büyüme ve FACS analizi ile epitel farklılaşması doğrulaması ile 3 pasajdan sonra başarılı olarak kabul edildi10. PDX tümörlerinden elde edilen hücre hatları (Şekil 2C & D) primer resected tümörlerin aksine tekrarlayan girişimler olasılığından da kaynaklanan% 23.6'lık daha yüksek bir kuruluş oranı göstermiştir9. Bununla birlikte, bazı karma kültürler (Şekil 2E) fibroblastic büyümeden kurtulamaz ve hatta fibroblastic overrowth nedeniyle kaybolur (Şekil 2F).

Şekil 2: Hücre kültürü. Kolon kanseri olgusunun metastazından türetilen primer kanser hücre hatları HROC313, pasaj 21 (A) ve pankreas kanseri olgu hrop88, pasaj 5 (B). Kolon PDX HROC285 T0 M2 (D) ve pankreas PDX HROP10 T5 M2'nin PDX türevi kanser hücresi hatları, geçiş 4 (E). Pankreas kanseri HROP75, pasaj 8 (C) ve fibroblastic overrowth (F) gelen fibroblastlar ve kanser hücrelerinin karma kültürü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
PDX oluşturma protokolündeki değişiklikler, kullanılan fare suşları ve birkaç yıl boyunca deneyler ve ayrıca engraftasyon için mevcut tümör dokusu miktarındaki büyük farklılıklar göz önüne alındığında, PDX neslinin genel başarı oranını vermek önemsiz değildir. İki araştırmacı (S.M. ve F.B. ) tarafından gerçekleştirilen çok yeni bir PDX nesil deney serisinde, kolorektal PDX için birincil büyüme oranları (Örnek bir histoloji Şekil 3A'dangösterilebilir) ve pankreas PDX(Şekil 3B)için% 48 gözlenmiştir. İmplantasyon alanında murine veya insan lenfomalarının büyümesi nispeten nadirdir, ancak başarılı PDX büyümesini taklit edebilir (Şekil 3C). Histopatolojik muayene dışında PDX modelleri ile donör hastaları arasındaki uyum kısa tandem tekrar (STR) analizi ile düzenli olarak doğrulanmıştır(Şekil 3D). Günümüzde biyobanka >50 birincil ve 50 > ikincil kolorektal, 3 birincil ve 6 ikincil pankreas kanseri hücre hattının yanı sıra >150 kolorektal ve 19 pankreas PDX modeli içer vermektedir.

Şekil 3: Kolorektal (A) ve pankreas PDX 'in (B) temsili histolojik karşılaştırması. İmplantasyon alanında PDX büyümesini taklit eden insan lenfoma (C). Pdx modelinin (HROC430 T1 M2) kısa tandem tekrar (STR) analizi ile orijinal hasta tümör dokusuna (HROC430Tu) genetik kimlik testi. Dokuz STR loci, vWA, THO1, TPOX, CSF1 PO (FAM boyası) ve D5S818, D13S317, D7S820, D16S539 (HEX boyası) çok katlı PCR kullanılarak, kılcal elektroforezi takiben floresan etiketli astarlarla karşılaştırılması PDX ve donör tümörün (D) genetik uyumunu doğruladı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Hiçbiri.
Aşağıdaki çalışmada, kolorektal ve pankreas kanserinden oluşan büyük bir biyobankanın kurulması için gerekli ardışık adımları açıklıyoruz.
Videonun kaydedilme ve düzenlenmesi için grafik asistanımız Jenny Burmeister'ı nazik olarak kabul ediyoruz. Ayrıca, cerrahi ve patolojik bölümdeki meslektaşlarımıza uzun süredir devam eden işbirliği için teşekkür ederiz. Ayrıca Rostock Üniversitesi BT ve Medya Merkezi üretim müdürü Marcus Müller'e ses kayıt ekipmanlarını tedarik ettiği ve ses kalitesini iyi hale getirdiği için teşekkür ederiz.
FINANSMAN: Alman Kanser Yardım Vakfı (DKH e.V.), 108446 hibe numarası ve Mecklenburg-Vorpommern eyaletinden TBI-V-1-241-VBW-084 hibe numarası bu araştırmayı kısmen finanse etti.
| Bacillol® AF; 1L | Bode, Hartmann | REF 973380 | dezenfeksiyon |
| PP santrifüj tüpü, 15ml; steril | Greiner Bio Bir | GBO Kedi. No.:188271 | santrifüj tüpü |
| PP santrifüj tüpü, 50ml, steril | Sarstedt | Sipariş numarası: 62.547.254 | santrifüj tüpü |
| BD DiscarditTM II Şırınga 20ml | BD | REF | 300296 kan alma |
| Serum 7,5ml Sarstedt Monovette | Sarstedt | Ürün numarası: 01.1601 | kan alma |
| serolojik Pipet 10ml | Sarstedt | REF 86.1254.001 | sıvı transferi |
| Pipetboy ratiolab® accupetta | Ratiolab | Ürün numarası: RL3200300 | sıvı transferi |
| PIPETBOY acu 2 | Integra Biosciences | VWR Cat.No: 613-4438 | sıvı transferi |
| DPBS; Ca & olmadan Mg Pan Biyoteknoloji | Kedisi. Hayır.: P04-36500 | yıkama | |
| Pancoll insan | Pan Biotech | Cat. Hayır.: P04-60500 | yoğunluk gradyan santrifüjleme |
| DMEM/F12 (Dulbecco' s Modifiye Kartal Ortamı) | PAN Biyoteknoloji | Kedisi. No.: P04-41500 | hücre ekimi |
| FBS Good Forte (Filtrelenmiş Sığır Serumu) | PAN Biotech | Cat. Hayır.: P40-47500 | hücre ekimi |
| L-Glutamin 200mM | PAN Biyoteknoloji | Kedisi. Hayır.: P04-80100 | hücre yetiştirme |
| Tripsin / EDTA | PAN Biyoteknoloji | Kedisi. Hayır.: P10-023100 | hücre yetiştiriciliği |
| DMSO (hücre kültürü için Dimetil Sülfoksid) | PanReac AppliChem | VWR Cat.No: A3672.0250 | hücre dondurma |
| Dondurucu Ortamı (%10 DMSO ile FCS) | kendi kendine yapılan | --- | hücre dondurma |
| kriyotüpü- CryoPure 2ml | Sarstedt | 72380 | hücre dondurma |
| 6-Kuyucuklu hücre kültürü plakası; steril; kapaklı | Greiner bio-one | Cat.-No.: 657 160 | hücre yetiştirme |
| Petri kabı 92 x 16 mm, PS, kamsız | Sarstedt | Kedisi. No.: 82.1472.001 | doku hazırlığı |
| steril cerrahi bıçaklar | B.Braun (Aesculap) | REF BB510 | doku hazırlığı |
| BD DiscarditTM II Şırınga 10ml | BD | REF 309110 | doku hazırlama |
| hücre süzgeci; sarı; 100 ve mikro; m | Falcon | REF 352360 | doku hazırlama |
| CoolCell | biocision | Ürün numarası: - | 1& derece ile 210004 soğutma kabı; C/dk |
| Dewar taşıma gemisi tipi 27 B, 2 l, 138 mm | KGW | Cat. Hayır.: HT39.1 | taşıma sistemi |
| Pipet ucu 200 ve mikro; l | Sarstedt | REF 70.760.002 | sıvı transfer |
| Filtre ucu 1000 & mikro; l | Sarstedt | REF 70.762.411 | sıvı transfer |
| Pipeti 200 ve mikro; l, sarı | Eppendorf Kedisi | . No.: 3121 000.082 | sıvı transfer |
| Pipeti 1000 ve mikro; l, mavi | Eppendorf Kedisi | . No.: 3121 000.120 | sıvı transfer |
| inkübatörü BB 6220 CU | Heraeus | Cat.-No.: 51012839 | hücre yetiştirme |
| ısıtma plakası PRÄ ZITHERM | Harry Gestigkeit GmbH | --- | ısıtma |
| mikroskobu Zeiss Primo Vert | Carl Zeiss MicroImaging GmbH | Seri numarası. 3842000839 | Hücre kültürlerinin görüntülenmesi |
| Steril tezgah Güvenli akış 1.8 nunc | nunc GmbH & Co. KG | ---steril çalışma tezgahı | |
| dondurucu -80 derece; C | Kryotec-Kryosafe GmbH | ---numune saklama | |
| Elektronik terazi MP-300 | Chyo | --- | Scale |
| BD Micro-fine, U100 insülin şırıngası | BD | REF 324826 | enjeksiyon anestezik |
| Rompun %2; 25ml | Bayer | onay numarası: 6293841.00.00 | anestezi |
| Ketamin 100 mg / ml, 25ml | CP-Pharma GmbH | onay numarası: 401650.00.00 | anestezi |
| GES3S Okuyucu | Datamars | mevcut değil | RFID okuyucu |
| ISO-Transponder FDX-B (1,4x8mm) | Peddymark | --- | RFID çip |
| Cotrim-ratiopharm® Ampullen SF 480 mg/5 ml | Ratiopharm | PZN-03928197 | antibiyotik içme suyu |
| Isıtma plakası #FM-20 42x28cm | Ejderha | --- | ısıtma |
| Isıtma lambası | Elektrikli Petra, Burgau | --- | ısıtma |
| Gözler ve burun için merhem (% 5 Dekspantenol) Bepanthen | Bayer | PZN-01578675 | Göz koruma |
| anatomik cımbız | B.Braun Aesculap | BD21 VEYA | Cerrahi Aletler |
| cerrahi cımbız | B.Braun Aesculap | BD50 1 R | cerrahi aletler |
| makas | B.Braun Aesculap | BC05 6R | cerrahi aletler |
| iğne ve nbsp; tutucu | B.Braun Aesculap | BH1 1 VEYA | cerrahi aletler |
| Prolene 5-0 | Ethicon | XN8870. P32 | cerrahi sütür malzemesi |
| Opsite nem buharı geçirgen sprey pansuman | Smith & Yeğeni | REF 66004978, PZN- 02063507 | cerrahi dikiş malzemesi |
| Yapışkanlı açıklık örtüsü | Bariyer | REF 904622 | steril OP doku |
| gazlı bez takası Gazin®; steril; 10x10 cm | Lohmann & Rauscher | REF 18506 | steril OP doku |
| Raucotupf pamuk uçlu aplikatörler | Lohmann& Rauscher | REF 11969 | aplikatör |
| Corning® Matrigel Temel Membran Matrisi | Corning | Kat.-No.: 354234 | Temel Membran Matrisi |
| iyot çözeltisi Braunol (7,5g povidon iyot) | B.Braun Melsungen AG | Ürün numarası: 18839 | dezenfeksiyon |
| MACS® Doku Depolama Çözümü | Miltenyi Biotec GmbH | Sipariş No.:130-100-008 | Depolama Çözümü |
| Formafix %4Grimm | Med. Logistik GmbH | Ürün numarası: F10010G | sabitleme çözümü |
| Yazılım FreezerworksBasic | Dataworks Development, Inc | --- | örnek organizasyon |
| Zebra TLP 2844 yazıcı | Zebra | --- | etiket yazıcısı |