Afin d'évaluer de nouveaux paradigmes thérapeutiques pour le traitement du gliome, physiologiques des modèles pertinents sont essentiels. Nous utilisons une procédure de guider implantable à vis pour l'établissement des modèles de xénogreffe intracrânienne qui est plus rapide et plus sûr que les approches stéréotaxique.
Le greffage de cellules tumorales humaines dans le cerveau des souris immunodéprimées est une méthode établie pour l'étude des cancers du cerveau, notamment le glioblastome (gliome) et médulloblastome. L'approche stéréotaxique largement utilisée ne permet pour l'injection d'un seul animal à la fois, beaucoup de travail et nécessite un équipement hautement spécialisé. La méthode vis de guide, initialement développé par Lal et al., 1 a été développé pour éliminer les procédures stéréotaxiques encombrant. Nous allons maintenant décrire une approche Guide modifiés vis qui est rapide et exceptionnellement sûr; qui sont tous deux essentiels des considérations éthiques. Notamment, notre procédure intègre désormais une pompe à perfusion qui permet jusqu'à 10 animaux destinés à être injectés simultanément avec des cellules tumorales.
Pour démontrer l'utilité de cette procédure, nous avons établi des cellules de gliome humain U87MG que les xénogreffes intracrânienne chez la souris, qui ont ensuite été traitées avec AMG102; un anticorps entièrement humain dirigé vers HGF / facteur de dispersion actuellement l'objet d'une évaluation clinique 2-5. Injection systémique de AMG102 significativement prolongé la survie de toutes les souris avec des xénogreffes U87MG intracrânienne et a abouti à un certain nombre de guérisons complètes.
Cette étude démontre que la méthode vis de guide est un peu coûteux, l'approche hautement reproductible pour l'établissement de xénogreffes intracrânienne. Par ailleurs, il fournit un modèle pertinent physiologiques pour valider de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des cancers du cerveau.
La méthode Guide intracrânienne vis présentée ici permet la création rapide et reproductible des xénogreffes intracrânienne et dans les mains d'un technicien animalier qualifié, cette procédure est très facile à réaliser sans la nécessité d'un dispositif de stéréotaxie. Notre méthode combine l'utilisation d'une vis de guide, de localiser avec précision la région du cerveau la plus appropriée pour le développement tumoral in vivo, et une pompe à perfusion automatisée qui permet de l'inoculation simultanée d'un maximum de 10 animaux à la fois. La procédure d'augmentation guide-vis prend moins de 5 minutes à effectuer. La perfusion automatisée des cellules à 30 pl / heure prend seulement 10 minutes pour un volume de 5 pl. Ceci assure un dosage précis à un taux constant et réduit le risque d'expulsion de cellules dans la zone extra-crânienne due à la pression intracrânienne accrue. Nous avons également effectué cette procédure avec 10 volumes ul et n'ont observé aucun croissance tumorale extra-crâniennes dues au reflux cellulaire. Comme la pompe à perfusion automatisée permet aussi plusieurs animaux à inoculer simultanément, nous pouvons injecter jusqu'à 60 animaux par heure, comparativement à une procédure stéréotaxique qui est limitée à environ 15 animaux par heure.
L'étape la plus critique dans cette procédure est l'emplacement des vis de guidage dans le crâne que sa position détermine l'emplacement final du volume de la tumeur. Si la vis guide est trop centrale, les cellules vont être injectés dans une région entre les deux hémisphères du cerveau alors que si le guide est placé au loin vers l'avant, les cellules ne sera pas injecté dans le cerveau du tout. Il est donc essentiel d'être aussi précis que possible de localiser le guide latéral et 2,5 mm à 1 mm en avant de la bregma 1. Dans cette étude nous avons utilisé une vis de guidage en acier, bien que les vis de guidage en plastique sont également disponibles pour ceux qui nécessitent des études d'imagerie cérébrale comme l'IRM ou PET 6. Même si la pompe à perfusion automatisée est un coût prohibitif pour certains groupes, les cellules peuvent encore être injectés manuellement plus rapidement que les approches de stéréotaxie. Globalement, cette méthode rapide, précise et reproductible peut être utilisée pour étudier le gliome, médulloblastome et les tumeurs du tronc cérébral 7. Cette procédure a été effectuée sur plus de 500 souris entre nos deux laboratoires avec les décès dus à des réactions inattendues anesthésie (<1%). Les souris qui ont été boulonnés avec la vis de guide et ensuite infusé avec des cellules n'ont pas mourir ou de souffrir de complications neurologiques à la suite de la procédure. Les animaux ont survécu passé 100 jours sans aucune complication. Bien que nous avons préféré utiliser une souris sans poils, une souris immuno-compromis avec les cheveux comme le SCID serait tout aussi approprié fourni les cheveux du crâne a été retiré avant la chirurgie pour garder le site propre et pour empêcher les cheveux interférer avec vis de guidage.
Il ya plusieurs nouveaux traitements actuellement développé pour le traitement du gliome 8-10. Récemment, nous avons montré que sous-cutanée U87MG xénogreffes de gliome peut être inhibée par un traitement avec AMG102 3; un anticorps humanisé dirigé vers HGF actuellement en cours d'évaluation clinique dans les gliomes 5. Nous avons utilisé la méthode de décrire ici d'établir des tumeurs intracrâniennes U87MG dans le cerveau des souris nude. Notre étude montre clairement l'utilité de la méthode et démontre que AMG102 inhibe significativement la croissance de xénogreffes de U87MG orthotopique. Nous allons continuer à utiliser ce modèle pour déterminer quelles autres thérapeutiques peuvent être utilisées en combinaison avec AMG102 d'obtenir une inhibition plus efficace de la croissance tumorale.
The authors have nothing to disclose.
Les auteurs tiennent à remercier Verlene Henry et Lindsay Holmes pour l'aide au développement de ce modèle. Ce travail a été partiellement financé par la Fondation James S. McDonnell (# 220020173).
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
---|---|---|---|
DMEM/F12 | Invitrogen | 12634010 | |
FCS | Bovogen | SFBS | |
Trypsin | Invitrogen | 15050065 | |
EDTA | Sigma | E6758 | |
Balb/c nu/nu mice | ARC Perth | ||
Screw Holder | Plastics One | SD-1 | |
Drill Holder | Plastics One | DH-1 | |
Drill Bit | Plastics One | D#60 | |
Screw guide (metal) | Plastics One | C212SG | |
Screw Dummy (stylus) | Plastics One | C212SD | |
Hamilton Syringe (10 μl 26g cemented needle) | Grace Division Discovery Science | 80075 | |
PHD 22/2000 infusion pump | Harvard Apparatus | 70-2003 | Optional |
Vetbond | 3M | 1469SB | |
Thermo pad | Harvard Apparatus | 340390 |