Al fine di valutare nuovi paradigmi terapeutici per il trattamento del glioma, fisiologica modelli pertinenti sono essenziali. Utilizziamo uno impiantabile procedura vite di guida per la creazione di modelli di xenotrapianto intracranica che è più rapido e più sicuro rispetto agli approcci stereotassica.
L'innesto di cellule tumorali nel cervello di topi immunodepressi è un metodo consolidato per lo studio dei tumori cerebrali tra cui glioblastoma (gliomi) e il medulloblastoma. L'approccio stereotassico ampiamente utilizzato consente solo per l'iniezione di un singolo animale in un momento, è laborioso e richiede attrezzature altamente specializzate. Il metodo di vite guida, sviluppato inizialmente da Lal et al., 1 è stato sviluppato per eliminare le procedure stereotassiche ingombrante. Ora descrivere un approccio modificato vite guida che è rapido e straordinariamente sicura, entrambi i quali sono fondamentali considerazioni di carattere etico. In particolare, la nostra procedura ora incorpora una pompa per infusione che consente fino a 10 animali per essere iniettati contemporaneamente con le cellule tumorali.
Per dimostrare l'utilità di questa procedura, abbiamo stabilito cellule umane di glioma U87MG come xenotrapianti intracranica nei topi, che sono stati poi trattati con AMG102, un anticorpo completamente umano diretto a HGF / fattore di dispersione attualmente sottoposto a valutazione clinica 2-5. Iniezione sistemica di AMG102 prolungato in modo significativo la sopravvivenza di tutti i mouse con xenotrapianti U87MG intracranica e ha portato un certo numero di guarigioni complete.
Questo studio dimostra che il metodo vite di guida è un poco costoso, approccio altamente riproducibili per stabilire xenotrapianti intracranica. Inoltre, fornisce un modello fisiologici di rilievo per la convalida nuove strategie terapeutiche per il trattamento dei tumori cerebrali.
Il metodo intracranica vite guida qui presentata consente la creazione rapida e riproducibile di xenotrapianti intracranica e nelle mani di un tecnico animale addestrato, questa procedura è eseguita molto facilmente senza la necessità di un dispositivo stereotassico. Il nostro metodo combina l'uso di una vite di guida, per individuare con precisione la regione del cervello più adatto per lo sviluppo del tumore in vivo, e una pompa per infusione automatizzata che permette l'inoculazione simultanea di un massimo di 10 animali alla volta. La vite procedura guida aumento richiede meno di 5 minuti per eseguire. L'infusione di cellule automatizzati a 30 microlitri / h richiede solo 10 minuti per un volume 5 microlitri. Questo assicura un dosaggio preciso ad un tasso costante e riduce il rischio di espulsione delle cellule nella zona extra-craniche a causa di aumento della pressione intracranica. Abbiamo anche eseguito questa procedura con 10 microlitri volumi e non hanno osservato alcun extra-craniche la crescita del tumore a causa di reflusso cellulare. Come la pompa di infusione automatica permette anche più animali per essere inoculati contemporaneamente siamo in grado di iniettare fino a 60 animali per ora rispetto ad una procedura stereotassica che è limitata a circa 15 animali ogni ora.
La fase più critica in questa procedura è la posizione della vite di guida nel cranio come la sua posizione determina la posizione finale della massa tumorale. Se la vite di guida è troppo centrale, le cellule verranno iniettate in una regione tra i due emisferi cerebrali, mentre se la guida è posto a in avanti, le cellule non sarà iniettato nel cervello a tutti. E 'quindi essenziale per essere il più precisi possibile nel trovare da 2,5 mm lateralmente guida e 1 mm anteriore al bregma 1. In questo studio abbiamo utilizzato una vite guida in acciaio, anche se le viti guida in plastica sono disponibili anche per quegli studi che necessitano di imaging cerebrale come la risonanza magnetica o PET 6. Anche se la pompa di infusione automatica è il costo proibitivo per alcuni gruppi, le cellule possono ancora essere iniettato manualmente in modo più rapido rispetto agli approcci stereotassica. In generale, questo metodo rapido, preciso e riproducibile può essere utilizzato per studiare glioma, il medulloblastoma e tumori del tronco cerebrale 7. Questa procedura è stata effettuata su oltre 500 topi tra i nostri due laboratori con i decessi dovuti a reazioni inaspettate anestetico (<1%). I topi che sono stati avvitata con la vite di guida e, successivamente, infuso con le cellule non sono morti o subito alcun complicazioni neurologiche come risultato della procedura. Gli animali sono sopravvissuti ultimi 100 giorni senza complicazioni. Anche se abbiamo preferito utilizzare un mouse senza peli, un immuno-compromessi topo con i capelli come le SCID sarebbe altrettanto appropriato fornito i capelli cranio è stato rimosso prima della chirurgia per mantenere il sito pulito e per evitare che i capelli interferire con vite di guida.
Ci sono nuove terapie diverse in fase di sviluppo per il trattamento dei gliomi 8-10. Recentemente abbiamo dimostrato che per via sottocutanea U87MG xenotrapianti glioma può essere inibita dal trattamento con AMG102 3; un anticorpo umanizzato diretto a HGF attualmente sottoposto a valutazione clinica negli glioma 5. Abbiamo usato il metodo descritto qui di stabilire i tumori intracranici U87MG nel cervello dei topi nudi. Il nostro studio mostra chiaramente l'utilità del metodo e dimostra che AMG102 inibisce significativamente la crescita di xenotrapianti U87MG ortotopico. Noi continueremo ad utilizzare questo modello per determinare quali altre terapie possono essere utilizzati in combinazione con AMG102 per ottenere inhibition più efficace della crescita tumorale.
The authors have nothing to disclose.
Gli autori desiderano ringraziare Verlene Henry e Lindsay Holmes per l'assistenza nello sviluppo di questo modello. Questo lavoro è stato parzialmente finanziato dalla Fondazione S. James 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 |