Non-invaziv Görüntüleme için fare modeli Algılama ve Monitör Yumurtalık Kanseri nüks için
2 Kasım 2014
Yumurtalık kanseri büyümesinin ve nüksünün tespitine, ölçülmesine ve izlenmesine olanak tanıyan non-invaziv bir hayvan görüntüleme platformunu tanımlıyoruz. Bu intraperitoneal ksenogreft modeli, yumurtalık kanserli hastaların klinik profilini taklit eder.
Bu prosedürün genel amacı, yumurtalık kanserli hastalarda gözlenen klinik profili taklit eden bir intraperitoneal over kanseri ksenogreft modeli oluşturmaktır. Bu, çıplak farelerde mCherry floresan etiketli yumurtalık kanseri kök hücrelerinin intrauterin enjeksiyonu ile elde edilir. Daha sonra, tümör tümör ilerlemesinin kurulması ve tedaviye yanıt, tümör yükü için bir vekil olarak floresan ölçülerek belirlenir.
Bu, fareleri feda etmeye gerek kalmadan tümör ilerlemesinin veya tedaviye verilen yanıtın gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlar. Burada gösterdiğimiz model. B, yumurtalık kanseri olan hastalarda gözlenen klinik profili özetler ve bu nedenle sadece hastalığın biyolojisini incelememize değil, aynı zamanda özellikle tekrarlayan yumurtalık kanseri için yeni tedavileri tanımlamamıza da olanak tanır.
Model, kemoterapiye yanıt verip vermediklerini gerçek zamanlı olarak belirlemek için tümörün ilerlemesini izlememize ve ayrıca kemoterapi kesilirse hastalığın tekrarlayıp tekrarlamayacağını belirlememize olanak tanır. Bu işleme başlamak için, yedi ila sekiz haftalık bir bebek, timik çıplak bir fareyi% 2 flor ile uyuşturun. Ardından ayak pedini sıkıştırarak tamamen uyuşturulduğunu doğrulayın.
Daha sonra, hayvanı sağ tarafına, steril gazlı bez pedine, başı deneyciden uzakta olacak şekilde yerleştirin. Daha sonra anestezi altındayken kuruluğu önlemek için her iki göze de merhem sürün. Hayvanın kafasını bir izofluran buharlaştırıcıya bağlı bir burun konisi sistemine hızlı bir şekilde yerleştirin.
Karnın sağ tarafını alkol pedleri ve ardından iyot kullanarak dezenfekte edin. Daha sonra steril cerrahi makas ve forseps kullanarak steril cerrahi örtüyü üzerine yerleştirin. Farenin sol alt çeyreğinde bir ila iki santimetrelik bir cilt kesisi yapın.
Bundan sonra, kasları kaldırın ve peritona ulaşmak için bir kesi yapın. Daha sonra, karın boşluğunu ortaya çıkarmak için eğik kası inceleyin. Daha sonra, boynuzun hem ön hem de arka tarafları olan steril bir hemostat klempi kullanarak sol uterus boynuzunu bulun.
Ön klempi fallop tüpünün hemen altına ve arka klempi serviksin hemen üzerine yerleştirin. Bu noktada, ikinci deneyciye sahip olun. İğne içeren hücreleri boynuza dik olarak 45 derecelik bir açıyla yerleştirerek hücre süspansiyonunu enjekte edin.
Daha sonra uterus boynuzunun lümenine yavaşça 50 mikrolitre hücre süspansiyonu enjekte edin. Ardından, ön kelepçeyi ve ardından arka kelepçeyi serbest bırakın. Bundan sonra, uterus boynuzunu karın boşluğuna geri yerleştirin.
Sentetik, emilebilir bir sütür kullanarak peritonu kapatın. Daha sonra bir doku yapıştırıcısı kullanarak cildi kapatın. İşiniz bittiğinde, fareyi burun konisinden çıkarın ve kafesine geri yerleştirin.
Hayvanı gözetimsiz bırakmadan önce uyanık ve aktif olduğundan emin olun. Ameliyattan sonraki ilk 48 saat boyunca içme suyunda ibuprofen sağlayın. Şimdi moleküler görüntüleme yazılımını açın, ardından Mars Capture yazılımını açın.
Bu modül, görüntüleme sistemlerinin yakalama ve analiz yeteneklerinden yararlanırken Mars yakalama ayarlarının koordineli kontrolünü sağlar. Ardından, önceden belirlenmiş yakalama değerlerini girin. Daha sonra parametreleri ayrı oturum dosyaları olarak kaydedin.
Ardından, protokolleri düzenle oluştur düğmesini seçerek bir döndürme sırası protokolü oluşturun Sistem arayüzü edinme penceresinden, önceden kaydedilmiş floresan oturum dosyasını seçin ve birinci adım olarak kaydedin. Ardından, ilgili x-ray oturum dosyasını seçin ve ikinci adım olarak kaydedin. Birinci adım seçiliyken.
İstenen başlangıç açısını, aralığını ve artışını ayarlamak için görüntü yakalamadan önce açılır menüsündeki dönüş serisini ayarlayın. Özelliklerin sorunsuz bir şekilde görselleştirilmesini sağlamak için, belirli değerler eksi 180 derecelik bir başlangıç açısı, 375 derecelik bir aralık ve 15 derecelik bir artış içerir. Protokolü kaydedin ve Mars'ı başlatmak için bitti düğmesine tıklayın.
Ardından, döndürücü sekmesini getirmek için edinme menüsündeki önizleme düğmesini seçerek hizalamayı başlatın, M kiraz görüntüleme için belirtildiği gibi floresan yakalama ayarını kullanın. Konumlandırmayı hızlandırmak için önizleme sırasında kapıyı açık tutun, bu da hizalama prosedürü sırasında fare konumlandırmasının görsel olarak incelenmesine olanak tanır. Ardından, fareyi yükle seçeneğini seçin ve bir dizi konumlandırma menüsünde ilerleyin.
Katlanabilir burun konisinin borulu ucunun burun konisi girintisinde olduğundan emin olun. Ardından anestezi uygulanmış fareyi, başı burun konisine gelecek şekilde yüzüstü yönüne yerleştirin. Kalibrasyona, hayvanın ventral tarafı aşağı bakacak şekilde sıfır derece konumunda başlayın.
Hayvanı, önizleme penceresinde ortalanmış olarak görünecek şekilde konumlandırmak için döndürme sistemindeki iki düğmeyi kullanın. Eksi 180, eksi 90 artı 90 ve artı 180 derece konumlar için işlemi istendiği gibi tekrarlayın ve bitti'yi tıklayın. İşte elde edilen görüntülerden oluşturulan bir film örneği.
Bu şekil, intraperitoneal tümör yükü ile floresan x-ışını kaplama görüntüsü arasındaki korelasyonu göstermektedir. F iki M kiraz yumurtalık kanseri hücresinin enjeksiyonundan yaklaşık 32 gün sonra, 2D görüntüleme yapıldı ve elde edilen görüntüyü gerçek tümör yükü ile ilişkilendirmek için fareler sakrifiye edildi. Ve burada, çok açılı görüntülemeye ve kontrol altındaki tümörlerin, paklitaksel ile tedavi edilen tümörlerin ve tekrarlayan farelerin tespitine izin veren rotasyon veri setleri gösterilmektedir.
Panel başına tek bir farenin görüntüsü, Mars sistemi kullanılarak döndürülürken gösterilir. Önemli tümör yüküne sahip kontrol farelerinde bile, görüntünün çekildiği açıya bağlı olarak tümör boyutunun hafife alınabileceğini unutmayın. Bu videoyu izledikten sonra, intrauterin yolu kullanarak intraperitoneal over kanseri ksenogreft modeli kurabilmeli, ayrıca multimodal rotasyon sistemi kullanarak canlı hayvan görüntülemesi yapabilmelisiniz.
Genel Bakış
Bu çalışma, bir ksenograft modelinde yumurtalık kanseri büyümesini ve nüksünü izlemek için invazif olmayan bir görüntüleme platformu sunmaktadır. Model, yumurtalık kanseri hastalarının klinik profilini yakından taklit ederek, tümör ilerlemesinin ve tedaviye yanıtın gerçek zamanlı değerlendirmesine olanak tanır.
Çalışmanın Ana Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Onkoloji
- Hayvan Görüntüleme
Arka Plan
- Yumurtalık kanseri, yüksek nüks oranları ile önemli bir sağlık sorunudur.
- Mevcut modeller genellikle tümör değerlendirmesi için hayvanların kullanılmasını gerektirir.
- İnvazif olmayan görüntüleme teknikleri, tümör biyolojisi ve tedavi yanıtlarının çalışmasını geliştirebilir.
- Bu çalışma, insan yumurtalık kanseri özelliklerini kopyalayan bir ksenograft modeli kullanır.
Çalışmanın Amacı
- Yumurtalık kanserini izlemek için invazif olmayan bir model oluşturmak.
- Tümör ilerlemesini ve tedavilere yanıtı gerçek zamanlı olarak değerlendirmek.
- Nüks eden yumurtalık kanseri için yeni tedavileri tanımlamayı kolaylaştırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Çıplak farelerin uterin boynuna mCherry etiketli yumurtalık kanseri kök hücrelerinin enjeksiyonu.
- Flöresan görüntüleme yoluyla tümör büyümesinin gerçek zamanlı izlenmesi.
- Kapsamlı analiz için multimodal görüntüleme sisteminin kullanımı.
- Optimal görüntüleme sonuçları için farelerin kalibrasyonu ve konumlandırılması.
Ana Sonuçlar
- Model, yumurtalık kanserinin klinik profilini başarıyla taklit eder.
- Gerçek zamanlı görüntüleme, hayvanları kurban etmeden tümör yükünün değerlendirilmesine izin verir.
- Flöresan görüntüleme, gerçek tümör boyutu ve ilerlemesi ile iyi korelasyon gösterir.
- Veriler, tedavi yanıtlarının değerlendirilmesini ve nüksün izlenmesini destekler.
Sonuçlar
- Kurulan model, yumurtalık kanserini incelemek için değerli bir araçtır.
- Nüks eden vakalar için terapötik stratejilerin keşfini sağlar.
- Bu yaklaşım, tümör dinamiklerini in vivo olarak anlamamızı geliştirir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This non-invasive imaging platform addresses a critical gap in ovarian cancer drug development by enabling longitudinal monitoring of intraperitoneal tumor burden without terminal endpoints. The model supports mechanistic de-risking of therapeutic candidates by providing quantitative, real-time fluorescence readouts that correlate with tumor progression and recurrence. This capability enhances predictive confidence in preclinical evaluation, particularly for therapies targeting chemoresistant disease, and informs go/no-go decisions earlier in the discovery pipeline.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses in a clinically relevant intraperitoneal ovarian cancer model that recapitulates patient disease progression.
- Operational Value: Supports biological de-risking through real-time, non-invasive monitoring of tumor burden as a surrogate for target engagement and pathway modulation.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage by allowing longitudinal assessment of treatment efficacy and recurrence dynamics in vivo.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for downstream compound evaluation by establishing reproducible tumor establishment and imaging protocols.
- Quantitative Outputs: Generates fluorescence-based measurements that enable standardized, quantitative comparison of tumor growth across treatment groups.
- Platform Reuse: The multimodal rotation imaging system supports scalable, repeated imaging sessions, enhancing assay standardization and cross-experiment consistency.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: The intraperitoneal xenograft model closely mimics the clinical profile of ovarian cancer patients, supporting translational continuity from discovery to preclinical validation.
- Risk-Adjusted Advancement: Enables monitoring of tumor recurrence after therapy discontinuation, informing decisions on therapeutic durability and resistance mechanisms.
- Mechanistic De-risking: Provides predictive value by linking imaging readouts to actual tumor burden, reducing ambiguity in target validation and mechanism of action studies.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification and preclinical efficacy testing, particularly for ovarian cancer therapeutics requiring intraperitoneal disease modeling.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling non-invasive, longitudinal monitoring of tumor progression in a clinically relevant model.
- Screening: Enhances assay readiness through standardized tumor establishment and reproducible imaging workflows that support reliable compound evaluation.
- Analytics: Delivers quantitative fluorescence measurements and multimodal imaging outputs (fluorescence/X-ray co-registration) that allow teams to compare tumor burden across conditions and timepoints.
- Translational Research: Connects discovery findings to preclinical continuity by modeling intraperitoneal disease progression and recurrence, aligning with clinical disease patterns.
- Enterprise Reuse: The imaging platform and xenograft model constitute a reusable capability for multiple oncology programs, reducing redundant model development and enhancing throughput.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity through direct, real-time tumor monitoring.
- Operational Value: Improves standardization and reproducibility via calibrated imaging protocols and rotation-based 360-degree tumor detection.
- Strategic Value: Supports better go/no-go decisions by enabling early detection of recurrence and therapy response, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of therapeutic candidates based on longitudinal efficacy and recurrence data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine surgical techniques, including intrauterine injection and peritoneal closure.
- Dependent on multimodal imaging infrastructure with fluorescence and X-ray capabilities, including a rotational imaging system.
- Necessitates cross-team standardization of imaging protocols, including angle ranges, increments, and session file management.
- Adaptation considerations include species-specific anatomical variations when extending the model to other preclinical systems.
- Practical limitations include the need for anesthesia during imaging sessions and potential signal attenuation at certain tumor orientations, mitigated by rotational acquisition.
