Multipl Miyelom kemik iliği Xenografts NOG farelerde Multimodal kollarındaki ve pozitronik emisyon tomografi/Hesaplamalı tomografi görüntüleme
7 Ocak 2019
Burada kollarındaki kullandığımız, x-ışını nasıl inhibe mTOR etkinlik çalışmaya ve pozitron emisyon tomografi/bilgisayarlı tomografi Imaging etkileri myeloma kemik iliği engrafted tümörler bir xenograft modeli. Bu myeloma kemik iliği engrafted tümör vivo içindehedefleme terapiler Anti-miyelom etkisini fizyolojik ilgili, non-invaziv ve multimodal analizleri için sağlar.
Bu yöntem kemik iliği mikro-çevre nin rolü ve engrafted miyelom tümörlerinin sağkalımı ile ilgili anahtar soruları cevaplamak için kullanılabilir. Bu işlemin en büyük avantajı, uzunlamasına anti-ilaç çalışmalarına uygulanabilmekte ve birden fazla biyokimyasal yolu invaziv olmayan bir şekilde tarayıp kullanabilmektedir. Deney günü ilk 8226 Luciferase transfacted hücreleri üç kez buz gibi PBS 200 RCF beş dakika için santimetreve taze buz soğuk PBS içinde pelet resuspend on beş kez altı hücreleri fare başına 200 mikrolitre buz soğuk PBS başına altıncı hücrelere.
Sonraki anestezi keşide dört ila altı haftalık NOG fare ayak çimdik yanıt eksikliği onaylamak ve hayvanın gözlerine oftalmik merhem uygulayın. Hücreleri 26 ölçü iğnesi ile donatılmış bir mililitrelik insülin şırıngasına yükleyin. Fareyi kafesine geri döndürmeden önce, tüm hücre hacmini hayvanın kuyruk damarına enjekte edin ve tamamen iyileşene kadar izleyin.
On ila yirmi gün sonrası meydan okuma, steril tuzlu intraperitonealy in vivo grade D-luciferin substrat 200 mikrolitre ile her engrafted hayvan enjekte. Anestezili hayvanları enjeksiyondan sonraki 5 ila 10 dakika içinde küçük bir hayvan görüntüleme sistemine yerleştirin. İlgili görüntüleme yazılımı içinde seçilen ilgi bölgelerindeki ortalama parlaklığı ölçün.
8226 Luciferase tümörlerinin hedefli tedavisi için, her hayvanda az önce gösterildiği gibi temel biyolüminesans ölçültükten sonra, hayvanları tedavi gruplarına rastgele dönüştürün ve her fareyi 200 mikrolitrelik TEMsirolimus veya tuzlu kontrol serisi ile tedavi edin. Luciferase aktivitesini haftada iki kez ölçün ve zaman içinde biyolüminesanstaki değişiklikleri planlayın. Tümör metabolizmasındaki değişiklikleri ölçmek için, öncelikle aşırı nonspesifik radyoetiketli Fludeoxyglucose alımını önlemek için 24 saat boyunca farelerin ev kafesinden gıda kaldırın.
Ertesi gün seyreltmek 500 için 100 mikrocuries 18 Flor radyoetiketli Fludeoxyglucose prob steril tuzlu fare başına 100 mikrolitre son hacmine ve bir doz kalibratör ile probların zaman ve aktivite kaydedin. Sondalar hazır olduğunda, ilk anestezili hayvanı, kafası uzağa bakacak şekilde Bir ısıtma yastığına yerleştirin ve 26 gauge iğneyle donatılmış bir mililitrelik insülin şırıngasını kullanarak sondanın 100 mikrolitresini kuyruk damarına enjekte edin. İğne ve şırıngadaki artık radyoaktiviteyi doz kalibratörü ile ölçün ve aktivite ve zamana dikkat edin.
Daha sonra küçük bir hayvan PET CT görüntüleme sisteminde engrafted tümörlere karşılık ilgi seçilen bölgelerde radyoetiketli Fludeoxyglucose aktivitesini ölçmek. Başarılı bir kemik iliği tümörü engraftment gösterildiği gibi biyolüminesans görüntüleme ile teyit edilebilir. Kemik iliği engrafted multipl miyelom tümörlerinin dağılımını görselleştirmek için birden fazla hayvanın seri görüntülemesi kullanılabilir.
Ayrıca optik görüntüleme x-ışını analizi, fare iskeleti içindeki multipl miyelom tümörlerinin tam yerinin ve dağılımının hızlı ve non-invaziv bir belirlenmesini göstermektedir. Bu engrafted tümör hücreleri tarafından üretilen biyolüminesans tümör büyüme değişiklikleri değerlendirmek için seri ve noninvaziv ölçülebilir. Ayrıca, mTOR inhibitörü Temsirolimus ile tedavi edilen farelerin sağkalımları izlenebilir ve tümör radyoetiketli Fludeoxyglucose alımı için pozitron emisyonu ve bilgisayarlı tomografi analizi glukoz metabolizmasında Temsirolimus aracılı değişiklikleri göstermek için kullanılabilir.
Bu işlemi gerçekleştirirken IEV hücrelerini enjekte etmek önemlidir. Hücrelerin damara enjekte edilememesi, enjeksiyon bölgesiyakınlarında ilik dışı engrafted tümör hücrelerinin oluşmasına neden oldu. Bu prosedürü takiben, immünohistokimya ve mikro-BT gibi diğer yöntemler kemik mimarisi ve kemik içi ortamının tümör dışı hücresel ve moleküler bileşenleri üzerindeki tümörlerin etkisi ile ilgili soruları ele almak için kullanılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, bir ksenogreft modelindeki kemik iliğine nakledilmiş miyelom tümörleri üzerinde mTOR inhibisyonunun etkilerini incelemek için biyolüminesan, X-ışını ve pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi görüntülemesini kullanmaktadır. Bu yaklaşım, miyelom tümörleri üzerindeki terapötik etkilerin in vivo ortamda non-invaziv, multimodal analizlerine olanak tanır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Onkoloji
- İmmünoloji
- Biyomedikal Görüntüleme
Arka Plan
- Kemik iliği mikroçevresi, tümör sağkalımında kritik bir rol oynar.
- Miyelom tümörleri, çalışma amacıyla hayvan modellerine nakledilebilir.
- Boylamsal çalışmalar için non-invaziv görüntüleme teknikleri esastır.
- mTOR'un rolünün anlaşılması, daha iyi terapötik stratejilere yol açabilir.
Çalışmanın Amacı
- mTOR inhibisyonunun miyelom tümörleri üzerindeki etkisini değerlendirmek.
- Kemik iliğinin tümör davranışı üzerindeki etkisini araştırmak.
- Boylamsal anti-ilaç çalışmaları için bir yöntem geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Nakledilmiş miyelom hücrelerinin biyolüminesans görüntülemesi.
- Anatomik görselleştirme için röntgen görüntülemesi.
- Metabolik değerlendirme için pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi.
- Luciferase transfekte edilmiş hücrelerin NOG farelere enjeksiyonu.
Temel Sonuçlar
- mTOR aktivitesinin inhibisyonu, tümör büyümesi üzerinde anlamlı etkiler göstermiştir.
- Non-invaziv görüntüleme, tümör dinamikleri hakkında içgörüler sağlamıştır.
- Boylamsal çalışmalar, kemik iliği mikro-ortamının rolünü ortaya çıkarmıştır.
- Metodoloji, birden fazla biyokimyasal yolağın değerlendirilmesine olanak tanır.
Sonuçlar
- mTOR inhibisyonu, miyelom tümör davranışını etkili bir şekilde değiştirebilir.
- Girişimsel olmayan görüntüleme, kanser araştırmaları için güçlü bir araçtır.
- Terapötik etkileri araştırmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Sektör Uygunluğu
Bu multimodal görüntüleme yaklaşımı, fizyolojik olarak ilgili bir kemik iliği mikroçevresinde tümör büyümesi ve metabolizmasının boylamsal, non-invaziv değerlendirmesine olanak tanıyarak, preklinik miyelom modellerindeki kritik bir boşluğu doldurmaktadır. Biyolüminesans ve PET/CT okumalarını birleştiren bu yöntem, tümör-stroma etkileşimlerini hedefleyen terapötik adayların mekanistik risklerinin azaltılmasını destekler. mTOR inhibisyonunu, zaman içindeki ölçülebilir tümör biyolüminesansı ve glikoz metabolizması değişiklikleriyle ilişkilendirerek, hedef doğrulamada öngörücü güven sağlar.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Luciferase eksprese eden miyelom hücrelerinin in vivo canlılığının doğrudan bir okuması olarak tümör biyolüminesansındaki değişiklikleri ölçerek terapötik hipotezleri sorgular.
- Operasyonel Değer: Uç nokta histolojisine olan bağımlılığı azaltan seri, non-invaziv görüntüleme yoluyla fonksiyonel hedef doğrulamasını sağlar.
- Öngörücü Değer: mTOR inhibisyonunu tümör sinyalindeki sürekli azalmalarla ilişkilendirerek hedef etkileşimini ve yolak modülasyonunu belirterek portföy önceliklendirmesini destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Deney Hazırlığı: Graft edilen tümörlerde bazal biyolüminesans ve metabolik akışı belirleyerek, sonraki bileşik taramaları için valide edilmiş xenograft modellerini hazırlar.
- Kantitatif Çıktılar: PET/CT'den boylamsal biyolüminesans ve standart tutulum değeri (SUV) metrikleri oluşturarak, doz-yanıt ve zaman seyri analizine olanak tanır.
- Platformun Yeniden Kullanımı: Tekrarlanan hayvan kurban etme işlemleri olmaksızın, terapi döngüleri boyunca birden fazla biyokimyasal yolağın ölçeklenebilir değerlendirmesini destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlişkisi: Tümör sağkalımının, in vitro ortamda yeniden oluşturulamayan stromal etkileşimlere bağlı olduğu insan multipl myeloma kemik iliği nişini modeller.
- Translasyonal Süreklilik: Erken hedef modülasyonunu (BLI aracılığıyla) downstream metabolik etkilerle (FDG-PET aracılığıyla) ilişkilendirerek biyobelirteç uyumlu devam/dur kararlarını destekler.
- Riske Göre Düzenlenmiş İlerleme: Terapötik etkinin boylamsal izlemesine olanak tanıyarak, klinik olarak ilgili bir mikroçevrede etki mekanizmasını doğrulayıp geç aşama başarısızlıklarını azaltır.
İş Akışı ve İşlem Hattı Entegrasyonu
Bu yöntem, hedef doğrulamadan öncü bileşik optimizasyonuna kadar olan keşif sürecine entegre edilerek, hastalıkla ilgili bir sistemde farmakolojik aktivitenin ortogonal doğrulamasını sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Yolak inhibitörlerine yanıt olarak tümör yükünü ve metabolik aktiviteyi nicelleştirerek hipotez testlerini destekler ve kemik iliği nişindeki hedef bağımlılığını netleştirir.
- Tarama: Tekrarlanabilir tutunma ve saptanabilir sinyal ile analiz düzenine hazır modeller sunarak, birden fazla zaman noktasında yüksek doğruluklu bileşik değerlendirmesine olanak tanır.
- Analizler: Tümör hacmi için biyolüminesans ve metabolik akış için FDG-PET olmak üzere çift modlu okumalar sağlayarak, ekiplerin sitostatik etkileri sitotoksik etkilerden ayırmasına imkan verir.
- Translasyonel Araştırma: Erken farmakodinamik değişiklikleri preklinik etkinlik son noktalarıyla ilişkilendirerek, mekanizmadan sonuca kadar olan sürekliliği destekler.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Onkoloji portföylerindeki stroma bağımlı hedeflerin değerlendirilmesi için yeniden kullanılabilir bir görüntüleme platformu oluşturarak model geliştirme üzerindeki yatırım getirisini maksimize eder.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Hedef inhibisyonunu, tümör büyümesi ve glukoz metabolizmasındaki eşzamanlı değişikliklerle ilişkilendirerek mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Tekrarlanabilir görüntüleme protokolleri aracılığıyla boylamsal veri toplamasını standartlaştırarak hayvanlar arası değişkenliği minimize eder.
- Stratejik Değer: Hedefe bağlı tümör modülasyonuna dair erken ve kantitatif kanıtlar sağlayarak devam/durdur kararlarını iyileştirir ve etkisiz adaylara yapılan yatırımı azaltır.
- Portföy Etkisi: Mikroçevresel açıdan doğru bir modelde sürdürülebilir hedef etkileşimi gösteren bileşiklerin risk ayarlı önceliklendirmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Xenogreft modelleme, biyolüminesans görüntüleme ve küçük hayvan PET/CT kullanımı ve analizi konusunda uzmanlık gerektirir.
- Biyolüminesans ve PET/CT yeteneğine sahip görüntüleme sistemlerinin yanı sıra radyolojik olarak işaretli FDG ve D-lusiferin uygulama altyapısına erişime bağlıdır.
- İlgi alanı seçiminin ve kantifikasyonun tutarlı olmasını sağlamak için in vivo farmakoloji, görüntüleme ve veri analizi grupları arasında ekipler arası standardizasyon gerektirir.
- Tutunma verimliliği ve sinyal stabilitesi hücre hattına ve mikroortama göre değişiklik gösterebileceğinden, diğer tümör modellerine genişletilirken adaptasyon hususları dikkate alınmalıdır.
- Pratik sınırlamalar arasında, protokolde belirtildiği üzere, üstte kalan dokuların neden olduğu sinyal azalması ve spesifik olmayan tutulumu minimize etmek için FDG enjeksiyonu öncesinde açlık gereksinimi yer almaktadır.
