Glioblastoma (GBM; grade IV glioma) en sık görülen ve malign beyin tümörüdür ve mevcut tedaviler etkisizdir ve medyan sağkalım 15 ay1 ile sonuçlanır. Beyin tümörü büyümesi ve patogenezinde rol oynayan karmaşık sinyal yollarını temsil eden güvenilir ve doğru preklinik modeller, GBM için yeni terapötik rejimlerin değerlendirilmesindeki ilerlemeyi hızlandırmak için gereklidir. İnsan beyni tümörü hücre hatlarının bağışıklık sistemi baskılanmış farelerde deri altından implante edildiği fare modelleri, beyin tümörlerinin doğal bağışıklık ortamını yansıtmaz ve terapötiklerin kan-beyin bariyerini geçme yeteneğini değerlendirmek için kullanılamaz2. İdeal olarak, klinik öncesi fare modelleri, çevredeki parankim3'e yüksek düzeyde invazivlik de dahil olmak üzere insan GBM histopatolojisini de yakından yeniden üretmelidir. Genetiği değiştirilmiş fare (GEM) modelleri, sağlam bir bağışıklık sistemi bağlamında tümörler geliştirse de, karmaşık üreme şemaları sıklıkla gereklidir ve tümörler yavaş ve tutarsız bir şekilde gelişebilir4. GEM kaynaklı allogreft modelleri, tümör taşıyan farelerin büyük kohortlarının daha kısa sürede ihtiyaç duyulduğu klinik öncesi terapötik çalışmalar için daha uygundur.
Önceki bir raporda, doğrudan GEM tümörlerinden türetilen ortotopik bir GBM fare modelini tanımladık. GEM'deki tümörigenez, glial fibriler asidik proteini (GFAP) eksprese eden hücre popülasyonlarındaki (öncelikle astrositler) genetik olaylarla başlatılır ve GBM'ye ilerlemeyle sonuçlanır. Bu TRP GEM'ler, GFAP güdümlü Cre rekombinazına maruz kaldıktan sonra T121'i eksprese eden bir TgGZT121 transgeni (T) barındırır. T121 protein ekspresyonu, Rb (Rb1, p107 ve p103) protein aktivitesinin baskılanmasına neden olur. GFAP güdümlü Cre transgeninin (GFAP-CreERT2) birlikte ekspresyonu, tamoksifen ile indüksiyondan sonra yetişkin astrositlere ekspresyonu hedefler. TRP fareleri ayrıca Cre'ye bağımlı bir mutant Kras (KrasG12D; R) alel, reseptör tirozin kinaz yolunun aktivasyonunu temsil eder ve Pten (P)5,6 kaybı için heterozigottur. Reseptör tirozin kinaz (RTK), PI3K ve RB ağlarındaki eş zamanlı gen anormallikleri GBM patogenezinin %74'ünde rol oynar7. Bu nedenle, insan GBM'sinde değiştirilen birincil sinyal yolakları, TRP farelerindeki, özellikle de RTK'ların paylaşılan aşağı akış hedeflerinin aktive edildiği GBM tümörlerindeki mühendislik mutasyonları ile temsil edilir5.
GEM kaynaklı sinjenik ortotopik model, GBM'de anormal yolları hedefleyen kanser terapötiklerini değerlendirmek için bir platform olarak kullanılmak üzere, invazivlik ve alt tip biyobelirteçlerin varlığı da dahil olmak üzere insan beyin tümörlerinin özelliklerini özetleyen bir model olarak doğrulanmıştır. Hücreler, TRP beyinlerinden toplanan tümörlerden kültürlendi ve kortekste intrakraniyal enjeksiyon için stereotaktik ekipman kullanılarak, suşla eşleşen farelerin beynine yeniden implante edildi. Bu preklinik ortotopik fare modeli, yüksek mitotik orana sahip, yüksek hücresel, invaziv, pleomorfik GBM tümörleri geliştirdi ve insan GBM'sinde gözlendiği gibi, neoplastik hücreler ve yoğun vaskülarizasyon ile doğrusal nekroz odakları sergiledi. Tümör hacimleri ve büyümesi in vivo manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile ölçüldü.
Bu yazıda, TRP tümörlerini örnek olarak kullanarak, birincil GBM hücrelerinin veya hücre hatlarının vahşi tip fare beynine intrakraniyal enjeksiyonu için en uygun tekniği tanımladık. Aynı protokol, bağışıklık sistemi baskılanmış fareler ve diğer GBM hücre hatları için uyarlanabilir. Enjeksiyon bölgesinde yetersiz hücre hazırlığı veya hücre sızıntısı gibi yaygın tuzaklardan kaçınmak ve modelin tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini sağlamak için stereotaktik ekipmanı doğru kullanmak için çok önemli ipuçları verilmiştir. Translasyonel amaçlar için, modeli canlı hayvanlarda beyin tümörü büyümesinin MRG tespiti, histolojik karakterizasyon ile doğruluyoruz ve tümör taşıyan farelerde bir tedavi örneği sunuyoruz.