إكس فيفو زراعة الخلايا السرطانية المنتشرة في السائل الشوكي الدماغي من مرضى سرطان الجلد لدراسة مرض Leptomeningeal المرتبط بسرطان الجلد
مارس 29, 2024
توضح هذه المقالة بروتوكولا لانتشار الخلايا السرطانية المنتشرة في السائل النخاعي الدماغي (CSF-CTCs) التي تم جمعها من المرضى الذين يعانون من مرض Leptomeningeal المرتبط بالورم الميلانيني (M-LMD) لتطوير نماذج ما قبل السريرية لدراسة M-LMD.
مرض Leptomeningeal من سرطان الجلد أو MLMD هو شكل عدواني من ورم خبيث من السحايا ، حيث تتسلل الخلايا السرطانية المنتشرة أو CTCs إلى السائل الشوكي الدماغي. للأسف ، لا توجد علاجات فعالة ل MLMD ، لذا فإن فهم بيولوجيتها سيساعد في تطوير علاجات لتقليل الوفيات. أظهرت التقارير الأخيرة كيف يمكن ل CTCs استعمار بيئة CSF الندبة المغذية ، مثل استخدام قدرة كسح الحديد لتعزيز بقائها على قيد الحياة وتكملة C3 لتعزيز غزو السائل الشوكي الدماغي عبر الضفيرة المشيمية.
لذلك ، فإن CTCs هي أدوات جيدة جدا لدراسة الامتيازات والرهون البحرية. التحدي الأكبر في دراسة CTCs CSF هو النقص العام في النموذج قبل السريري وندرة هذه الخلايا. إن إيجاد طرق لزراعة هذه الخلايا النادرة والهشة من المرضى وتوليد نموذج الطعم الأجنبي سيفيد الباحثين بشكل كبير في فهم أمراض الامتيازات والرهون البحرية وتصميم علاجات عقلانية.
لقد طورنا طريقة نجحت في نشر CTCs CSF من مرضى الامتيازات والرهون البحرية في المختبر وفي الجسم الحي ، مما وفر لنا القدرة على إجراء التحليلات الجزيئية والوظيفية لخلايا الامتيازات والرهون البحرية ، بالإضافة إلى دراسة الفعالية في نماذج الكسب غير المشروع. على الرغم من أن المنهجيات الحالية غير كاملة ، إلا أن القدرة على زراعة وتوسيع CTCs CSF من مرضى سرطان الجلد لأول مرة ، أعطتنا رؤى حول أهمية فهم البيئات الدقيقة CSF.
نظرة عامة
تصف هذه المقالة بروتوكولاً لإكثار الخلايا الورمية الدوارة في السائل الدماغي الشوكي (CSF-CTCs) التي تم جمعها من المرضى المصابين بمرض السحايا الرقيق المرتبط بالميلانوما (M-LMD)، وذلك بهدف تطوير نماذج قبل سريرية لدراسة مرض M-LMD.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- علم الأعصاب
- علم الأورام
- بيولوجيا الخلية
خلفية علمية
- يعد مرض السحايا الناتج عن الورم الميلانيني (M-LMD) شكلاً شديداً من أشكال الانتقال السرطاني.
- تتسلل الخلايا الورمية المنتشرة (CTCs) إلى السائل الدماغي الشوكي، مما يؤدي إلى تعقيد خيارات العلاج.
- يعد فهم بيولوجيا الخلايا الورمية المنتشرة (CTCs) أمراً بالغ الأهمية لتطوير علاجات فعالة.
- تعتبر المنهجيات الحالية لدراسة الخلايا الورمية المنتشرة (CTCs) في السائل الدماغي الشوكي محدودة.
الغرض من الدراسة
- لإكثار الخلايا السرطانية المنتشرة (CTCs) في السائل الدماغي النخاعي (CSF) من المرضى المصابين بمرض M-LMD.
- لإنشاء نماذج قبل سريرية لدراسة باثولوجيا مرض M-LMD.
- لتسهيل التحليلات الجزيئية والوظيفية لخلايا M-LMD.
الطرق المستخدمة
- الطلاء المسبق لدوارق T175 بمادة poly-l-lysine لزراعة الخلايا.
- استخدام خلايا السحايا البشرية لتحضير أوساط استنبات شرطية.
- طرد مركزي ومعالجة لعينات السائل الدماغي النخاعي.
- إنشاء نماذج طعوم أجنبية في فئران تعاني من نقص المناعة.
النتائج الرئيسية
- الإكثار الناجح للخلايا الورمية الدورية (CTCs) في السائل الدماغي الشوكي (CSF) في المختبر وفي الجسم الحي.
- اكتساب رؤى حول دور البيئة المجهرية للسائل الدماغي الشوكي في بقاء الخلايا الورمية الدورية.
- تحديد عوامل النمو التي تعزز استنبات الخلايا الورمية الدورية.
- تطوير منهجية لدراسة النقائل السحائية leptomeningeal (M-LMD) بشكل فعال.
الاستنتاجات
- يوفر إكثار الخلايا الورمية الدوارة (CTCs) في السائل الدماغي النخاعي (CSF) أداة قيمة لأبحاث النقائل الدماغية (M-LMD).
- يمكن أن يؤدي فهم بيولوجيا الخلايا الورمية الدوارة (CTCs) إلى استراتيجيات علاجية جديدة.
- هناك حاجة إلى مزيد من التحسين في المنهجيات لتحقيق نتائج مثالية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
إنشاء مزارع خارج الجسم (ex vivo) للخلايا الورمية المتداولة (CTCs) المشتقة من السائل الدماغي الشوكي (CSF) والمستخلصة من المرض السحائي الرقيق المرتبط بالميلانوما (M-LMD) يعالج عقبة حرجة في أبحاث الأورام قبل السريرية. وتتيح هذه القدرة تقليل المخاطر الآلية والتحقق من صحة الأهداف للعلاجات الموجهة نحو بيئة نقيلية شديدة الفتك ذات خيارات علاجية محدودة. كما يدعم هذا النهج الثقة التنبؤية في مراحل الاكتشاف المبكرة والاستمرارية الانتقالية لتطوير محفظة العلاجات في مجال أورام الجهاز العصبي.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يتيح اختبار الفرضيات العلاجية في بيئة دقيقة لسائل الدماغ النخاعي (CSF) ذات صلة بالمرض.
- يدعم التحقق الوظيفي من الأهداف المتورطة في بقاء الخلايا الورمية المتداولة (CTC) واستعمارها.
- يسهل تقليل المخاطر الميكانيكية من خلال نمذجة بيولوجيا M-LMD على المستوى الخلوي.
- يوفر منصة لاختبار المثبطات الخاصة بمسارات معينة في الخلايا المشتقة من المرضى.
الفحص وتطوير المقايسة
- تأسيس أنظمة ex vivo قابلة للتكرار للتقييم الكمي لفعالية الدواء.
- توحيد ظروف الزرع باستخدام أوساط مكيفة بـ HMC لتعزيز موثوقية المقايسة.
- تمكين توسيع الخلايا الورمية الدوارة (CTCs) النادرة لإجراء التحليلات الجزيئية والوظيفية اللاحقة.
- تجهيز خطوط خلوية مصدق عليها لسير عمل فحص المركبات القابل للتوسع.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- إنشاء نماذج طعوم غريبة فئرانية للتقييم قبل السريري للعلاجات المرشحة.
- مواءمة النتائج المختبرية (in vitro) مع تطور المرض والاستجابة العلاجية داخل الجسم الحي (in vivo).
- دعم تحديد المؤشرات الحيوية الانتقالية المرتبطة بمسارات بقاء الخلايا الورامية الدوارة (CTC).
- تمكين التقدم المدروس والمعدل حسب المخاطر للمثبطات الجديدة التي تستهدف مسارات IGF وMAPK.
تكامل مسار العمل وسير العمل
يربط هذا البروتوكول بين مراحل الاكتشاف المبكر والتحقق قبل السريري من خلال تمكين تكثير ودراسة الوظائف للخلايا السرطانية الدوارة في السائل الدماغي الشوكي (CSF-CTCs) المشتقة من المرضى. كما أنه يتكامل مع سير العمل الذي يشمل التحقق من الأهداف، وتطوير المقايسات، واختبار الفعالية في الجسم الحي (in vivo).
- بيولوجيا الاكتشاف: توفر منصة لاختبار الفرضيات وتوضيح المسارات في سياق ذي صلة سريرياً.
- الفحص: تقدم مخرجات كمية وقابلة للتكرار لتقييم المركبات مقابل الخلايا الورمية الدوارة (CTCs) المشتقة من المرضى.
- التحليلات: تدعم التنميط الجزيئي وتنميط السيتوكينات لمقارنة عوامل البقاء والاستجابات الدوائية.
- الأبحاث الانتقالية: تسهل الاستمرارية من الزراعة خارج الجسم (ex vivo) إلى النمذجة داخل الجسم (in vivo) واكتشاف المؤشرات الحيوية.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تضع سير عمل قابلاً لإعادة الاستخدام لدراسة النقائل التي تحركها الخلايا الورمية الدوارة (CTC) في محافظ الأورام العصبية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الميكانيكي في أبحاث M-LMD.
- القيمة التشغيلية: توحد معايير زراعة الخلايا النادرة وتوسع نطاق الوصول إلى النماذج قبل السريرية الوظيفية.
- القيمة الاستراتيجية: تتيح اتخاذ قرارات مدروسة بشأن الاستمرار أو التوقف في المشروع، وتسمح بترتيب أولويات أصول أورام الأعصاب بكفاءة رأسمالية.
- تأثير المحفظة: تدعم التقدم المعدل حسب المخاطر والتعلم المتبادل بين البرامج في أبحاث الأمراض النقيلية.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في تقنيات عزل الخلايا النادرة والزراعة خارج الجسم (ex vivo).
- يستلزم الوصول إلى بنية تحتية متخصصة لزراعة الخلايا وتحضير الأوساط الغذائية المكيّفة.
- يستدعي توحيد المعايير بين الفرق لضمان إمكانية تكرار النتائج ومقارنة البيانات.
- قد يتطلب التكييف لأنواع أخرى من الأورام أو المجموعات الخلوية المشتقة من السائل الدماغي الشوكي (CSF).
- يعتمد على توفر عينات السائل الدماغي الشوكي (CSF) المشتقة من المرضى والنماذج الحيوانية ناقصة المناعة.
الأسئلة الشائعة حول الأدوية البيولوجية
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:36
Preparation of Human Meningeal Cell (HMC) Conditioned Media and Collection of Cerebrospinal Fluid for the Culture of Circulating Tumor Cells
3:23
In Vitro Culture and Expansion of Cerebro Spinal Fluid (CSF)-Circulating Tumor Cells (CTCs) for the Study of Leptomeningeal Disease
4:24
CSF Collection from Mice with Leptomeningeal Disease for Subsequent Clone Expansion
