جيل من الأعضاء الورم من نماذج الماوس المهندسة وراثيا من سرطان البروستاتا

منذ أواخر الثمانينات، وقد تقدمت القدرة على تغيير الجينات عن طريق إعادة تركيب متجانسة إلى حد كبير دراسة النظم البيولوجية¹. وقد تقدمت الدراسات الجينية من خلال تسهيل السيطرة على التعديلات الجينية من الناحيتين الزمنية والمكانية²و3، ⁴. وقد خلق الجمع بين هذه الاستراتيجيات الوراثيةمجموعة واسعة من أنظمة النماذج التجريبية 5،^6،7.

نماذج الماوس المهندسة وراثيا (GEMMs) هي أداة متكاملة لتقييم كيفية تأثير الجينات الفردية أو مجموعات الجينات على نمو الثدييات والمرض. في أبحاث السرطان قبل السريرية، GEMMs هي الطريقة الأكثر أهمية من الناحية الفسيولوجية وصارمة لدراسة تطور السرطان، والتقدم، والعلاج⁸. لدينا مختبر متخصص في توليد وتميز السرطان GEMMs.

السرطان غير الجلدي الأكثر تشخيصا ً بين الرجال في الولايات المتحدة هو سرطان البروستاتا (PCa). غالبية المرضى الذين يعانون من مرض PCa يعانون من مرض منخفض المخاطر واحتمال كبير للبقاء على قيد الحياة، ولكن معدلات البقاء على قيد الحياة تنخفض بشكل كبير عندما يتم تشخيص المرض في مراحل متقدمة أو إذا كان العلاج الهرموني المستهدف يحفز على التقدم إلى العدوانية، غير قابلة للشفاء PCa الأنواع الفرعية^9،10. وقد وضعت مختبرنا GEMMs التي تستخدم الأليلات floxed من واحد أو أكثر من الجينات قمع الورم. إعادة تركيب وفقدان التعبير الجيني المثبط للورم يحدث على وجه التحديد في البروستاتا لأننا قد أدخلت transgene مع Cre recombinase المصب من المروج probasin تفعيلها فقط في الخلايا الظهارية البروستاتا^{11، 12.}لقد ولدت أيضا لدينا GEMMs لاحتواء transgene مراسل كري دعا mT / mG، الذي يحفز الطماطم التعبير البروتين الفلورسنت في الخلايا التي تفتقر إلى Cre والأخضر بروتين الفلورسنت (GFP) التعبير في الخلايا مع كري^13. في حين أن عرض هذه الطريقة ونتائجنا التمثيلية تظهر GEMMs ندرس في مختبرنا، يمكن استخدام هذا البروتوكول لتوليد الأعضاء سرطان البروستاتا من أي نموذج الماوس. ومع ذلك، كما نوقش بالتفصيل في قسم النتائج التمثيلية لدينا، لاحظنا أن بعض خصائص الورم هي الأمثل لتوليد سرطان البروستاتا العضوية.

في العقد الماضي ، أدت أساليب جديدة لزراعة الخلايا من الأنسجة ذات المنشأ الظهاري إلى تقدم كبير في قدرتنا على نموذج أنظمة الأعضاء في المختبر^14،15. وقد عُزي مصطلح “ثقافة الخلايا ثلاثية الأبعاد” إلى التقنيات التي ينطوي عليها إنشاء الأعضاء وصيانتها، والتي يمكن تعريفها عموماً بأنها هياكل تتكون من خلايا تجمع الهندسة المعمارية الثانوية التي تحركها سلالة الخلايا الخاصة بالأعضاء. 16. هذه الأساليب الجديدة تختلف عن الكلاسيكية 2D ثقافة الخلية في أن الخلايا لا تتطلب التحول أو الخلود للنمو على المدى الطويل. وهكذا، يمكن مقارنة الثقافات 3D من الخلايا الطبيعية إلى الخلايا المريضة. وهذا أمر ذو قيمة خاصة في أبحاث السرطان حيث الثقافات العادية للسيطرة على الخلايا عادة لم تكن متاحة. وبالإضافة إلى ذلك، تشكل الأعضاء تلقائيا الأنسجة الثانوية مع أنواع الخلايا المتمايزة بشكل مناسب، مما يجعلها أفضل نظام نموذج لفهم السرطان في المختبر من خطوط الخلايا 2D¹⁷. وقد أنشأ مختبرنا خطوط عضوية ثلاثية الدنابية من قضية الورم معزولة عن نظام PCa GEMMs لدينا لاستكمال بياناتنا في الجسم الحي وإجراء التجارب التي لن تكون مجدية في GEMMs.

في هذه المقالة، نقدم بروتوكولات مكتوبة ومرئية للنخر الكامل من GEMMs PCa، بما في ذلك تشريح فصوص البروستاتا الماوس متميزة والآفات النقيلية. نحن نصف ونظهر طريقة خطوة بخطوة لتوليد الأوجانات من أورام البروستاتا الماوس على أساس بروتوكول نشر سابقا من قبل Drost وآخرون لاشتقاق اتوجينيات من الأنسجة الظهارية البروستاتا الماوس العادي¹⁸.