Implantatie en monitoring door PET/CT van een Orthothematisch model van menselijk pleura mesothelioom in Athymic muizen

Maligne mesothelioom van de pleura (mpm) is een kanker die meestal wordt geassocieerd met de blootstelling aan asbestvezels^1,2,3. Hoewel asbest in de meeste westerse landen^4,5,6verboden is, neemt de incidentie van mpm nog steeds toe met^7,8. Onlangs suggereert blootstelling van muizen aan koolstofnanobuizen dat ze kunnen resulteren in een significant gezondheidsrisico bij de mens^9,10. De gegevens suggereren dat blootstelling aan deze producten kan leiden tot chronische ontstekingen en moleculaire veranderingen (bijv. verlies van tumor suppressor trajecten) die de progressie ten grondslag liggen aan maligne mesothelioom. Op dit moment zijn multiwall carbon nanotubes een van de belangrijkste producten van nanotechnologie en worden steeds meer opgenomen in verschillende producten zoals composieten, energieopslag materialen, medicijnen, elektronica en milieuherstel materialen.

MPM is een kanker met een slechte prognose en de meeste patiënten sterven binnen twee jaar na de diagnose als gevolg van een beperkte werkzaamheid van de huidige behandelings modaliteiten¹¹. De keuze van de behandeling voor MPM is afhankelijk van de kanker fase. Voor de meeste vroege fase MPM (fase 1 en eventueel enige fase 2 of 3 tumoren), de klinische aanpak is een multimodale therapie met inbegrip van de chirurgische resectie van de tumoren, geassocieerd met radiotherapie en chemotherapie¹². Een gecombineerde chemotherapie met cisplatine en pemetrexed is geïndiceerd voor de behandeling van de meeste patiënten die gediagnosticeerd zijn met gevorderde lokaal invasieve ziekte, die niet vatbaar is voor chirurgische resectie, of die anders geen kandidaat zijn voor curatieve chirurgie^13,14. Er is daarom een dringende behoefte om effectievere behandelingen voor MPM-patiënten te ontwikkelen. Er zijn echter weinig gevalideerde in vivo diermodellen die de klinische relevantie van MPM weerspiegelen. Verschillende Murine mpm modellen zijn ontwikkeld, maar de meeste van hen niet getrouw recapituleren de complexe aspecten van de mpm tumor micro omgeving^15,16,17,18. Het gebruik van asbest-geïnduceerde MPM bij muizen, genetisch gemanipuleerde MPM-Muismodellen of modellen van syngene transplantatie van muriene MPM-cellijnen wordt beperkt door fundamentele fenotypische en functionele verschillen en vertaalt bijgevolg slecht nieuwe ontdekkingen naar de kliniek. Andere preklinische Murine mpm-modellen zijn meestal afhankelijk van subcutane of peritoneale xenograften van menselijke cellijnen in immunodeficiënte muizen. Hoewel deze modellen gemakkelijk te bewaken zijn en fundamentele gegevens leveren, is de micro-omgeving van deze xenotransplantaten niet zo vergelijkbaar met menselijke tumoren die de translatie kracht van de meeste van deze preklinische studies aantasten, die het meest van deze preklinische^{-onderzoeken uitmaken.} Omgekeerd, orthotopic xenotransplantaten weerspiegelen het gedrag van de patiënt tumor en reactie op de behandeling als ze worden omringd door een soortgelijke micro-omgeving als die gevonden in de oorspronkelijke tumor site¹⁶.

Moleculaire beeldvorming door [¹⁸F] FDG-PET/CT is de methode van keuze om de progressie van de ziekte in de lengterichting te monitoren bij patiënten met mpm^20,21. Daarom bevordert het toevlucht nemen tot deze niet-invasieve beeldvormings methode de vertaling van preklinisch onderzoek naar klinische proeven^16,22aanzienlijk. Bovendien helpt het om het vereiste aantal dieren te verminderen, aangezien elk dier zijn eigen controle over de tijd vertegenwoordigt.

In dit artikel presenteren we een betrouwbaar orthotopic xenotransplantaatmodellen is mpm-model dat is verkregen na injectie van de humane mpm-cellijn H2052/484 in de pleuraholte van athymische-muizen. In combinatie met [¹⁸F] FDG-PET/CT-beeldvorming is dit model een waardevolle en reproduceerbare methode om functionele en mechanistische effecten van nieuwe diagnostische strategieën en behandelingen voor menselijke mpm te bestuderen.