Esplorare il potenziale delle cellule staminali mesenchimali foglio sullo sviluppo di Carcinoma epatocellulare In Vivo
11 settembre 2018
Qui, presentiamo un protocollo per sviluppare un modello in vivo del cancro utilizzando tecnologia dello strato delle cellule. Tale modello potrebbe essere molto utile per la valutazione delle terapie anticancro.
Ciao, sono il dottor Alaa Alshareeda del King Abdullah International Medical Research Center presso il Dipartimento di Cellule Staminali e Medicina Rigenerativa. Oggi dimostreremo l'effetto delle cellule staminali mesenchimali sullo sviluppo del carcinoma epatocellulare su un modello di ratto utilizzando la tecnologia dei fogli cellulari. Ciao, sono Abdullah Almubarak.
Lavoro in Chirurgia Sperimentale e Laboratorio Animale presso la King Saud University. Usiamo il ratto nudo per evitare qualsiasi rigetto dopo il trapianto del foglio cellulare. Questo diagramma mostra la procedura di trapianto di fogli cellulari su ratti nudi.
In questo studio verranno utilizzati ratti nudi di età compresa tra otto e 12 settimane. Per prima cosa, intacca i ratti e fai un taglio da sette a dieci centimetri tra la pelle e i muscoli sottostanti usando il bisturi per esporre il fegato. Per trasferire il foglio cellulare, utilizzare una membrana sterile.
Posiziona la membrana sul foglio cellulare per raccoglierla. Quindi, posiziona il foglio cellulare con la membrana su un lobo del fegato. Costruzione di fogli di celle.
Prima di seminare le cellule, rivestire le piastre di coltura UpCell sensibili alla temperatura di 3,5 centimetri con FBS non diluito. Il rivestimento delle piastre con FBS supporta la crescita delle cellule nello strato di membrana e previene la degradazione delle cellule. Assicurarsi di coprire tutta la superficie dei piatti.
Incubare le piastre per 24 ore a 37 gradi Celsius in un'atmosfera umidificata contenente il 5% di anidride carbonica e il 95% di aria. Il giorno successivo rimuovere l'FBS in eccesso e lasciare asciugare i piatti a temperatura ambiente per almeno un'ora. Seminare almeno un milione di cellule tumorali HepG2 da sole o co-coltivate con cellule staminali mesenchimali in terreno di coltura DMEM.
Il terreno è stato integrato con il 10% di FBS e l'1% di penicillina-streptomicina. Il rapporto utilizzato tra cellule tumorali e cellule staminali mesenchimali in questo studio è di 4:1. Dopo aver aggiunto le cellule, agitare delicatamente i piatti.
Incubare le cellule a 37 gradi Celsius in un'atmosfera umidificata contenente il 5% di anidride carbonica e il 95% di aria. Distacco del foglio cellulare. Al 100% di confluenza cellulare, estrarre le piastre dall'incubatore a 37 gradi Celsius.
Ora, incubare il foglio di cellule tumorali HepG2 per un'ora a temperatura ambiente, mentre incubare l'HepG2 co-coltivato con cellule staminali mesenchimali per 30-40 minuti a 20 gradi Celsius in un'atmosfera umidificata contenente il 5% di anidride carbonica al 95% di aria. Durante il periodo di incubazione per il distacco del foglio cellulare, inizia la procedura animale. Tutti gli studi sugli animali sono stati approvati dal comitato etico della King Saud University.
Esecuzione della procedura chirurgica. Controllare la profondità dell'anestesia testando il riflesso di ritiro del pedale. Disinfettare l'area chirurgica con iodio.
Ora, applica un secondo scrub con iodio. Coprire l'animale con un telo sterilizzato per evitare la contaminazione dell'incisione. Usando un bisturi sterilizzato, fai un taglio tra la pelle e i muscoli sottostanti, di circa sette-dieci centimetri di dimensione per esporre il fegato.
Separare il muscolo addominale dalla pelle con il bordo posteriore piatto del bisturi. Pugnalare con cura la linea alba utilizzando un bisturi ed estendere il taglio con una forbice affilata. Trapianto di fogli cellulari su fegato di ratto.
Picchiettare delicatamente il piatto di coltura sulla panca per staccare il foglio dalla sua superficie. Separare il foglio di cellule dalla superficie del piatto raschiando i bordi del foglio in un semicerchio. Ora, rimuovi delicatamente tutto il terreno di coltura dal piatto.
Assicurarsi che il foglio sia integro senza alcun danno, altrimenti non può essere utilizzato. Preparare una membrana sterile per raccogliere e trasferire il foglio cellulare. Quindi, per prima cosa, immergi la membrana con soluzione fisiologica, quindi rimuovi la soluzione salina in eccesso con un batuffolo di cotone sterile.
Posizionare la membrana bagnata sopra il foglio cellulare, evitando bolle d'aria tra la membrana e il foglio cellulare. Aggiungere alcune gocce di soluzione fisiologica normale sulla membrana e sul foglio cellulare per raccogliere il materiale. Lasciare la membrana per alcuni secondi per assicurarsi che il foglio cellulare sia attaccato correttamente alla membrana, quindi raccoglierlo.
Ora, prepara il fegato per il trapianto. Assicurati che la superficie del fegato sia asciutta. Posizionare la membrana con il foglio cellulare su un singolo lobo del fegato del ratto.
Aggiungere alcune gocce di soluzione fisiologica sterilizzata per staccare il foglio cellulare dalla membrana. Attendere cinque minuti prima di rimuovere con cura la membrana. Il foglio cellulare può essere visto attaccato al fegato in questo video.
Infine, chiudere i muscoli sottostanti e le incisioni cutanee con cinque suture di nylon. Dopo aver chiuso l'incisione, disinfettare l'area chirurgica con betadine. Il tempo che intercorre tra l'interruzione dell'anestesia e l'avvio è variabile, ma di solito è compreso tra cinque e 20 minuti.
Questa figura mostra il tumore sviluppato sul fegato di ratto dopo un mese di trapianto di fogli cellulari HepG2. Qui, il tumore è stato sviluppato dopo il trapianto di cellule tumorali HepG2 fabbricate su fogli cellulari e cellule staminali mesenchimali del midollo osseo. Mentre questo mostra, il più piccolo tumore sviluppato sul fegato di ratto dopo il trapianto di foglio cellulare fabbricato da cellule tumorali HepG2 e cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale, questa figura mostra la colorazione H ed E del fegato di ratto dopo un mese dal trapianto di foglio cellulare.
Dove A rappresenta le cellule epatiche di ratto normali e B mostra le cellule epatiche di ratto tumorali. Conclusione. Quindi, dopo aver visto questo video, dovresti essere in grado di sviluppare un modello di carcinoma epatocellulare su un ratto nudo utilizzando la tecnologia del foglio cellulare. Grazie per aver guardato.
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Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo per lo sviluppo di un modello di cancro in vivo mediante l'uso della tecnologia dei fogli cellulari. Il modello è progettato per valutare in modo efficace terapie antitumorali.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Oncoologia
- Ricerca sulle cellule staminali
- Medicina rigenerativa
Sfondo
- Il carcinoma epatocellulare è un tipo comune di cancro del fegato.
- Le cellule staminali mesenchimali hanno effetti terapeutici potenziali nel trattamento del cancro.
- La tecnologia dei fogli cellulari consente un trapianto efficace delle cellule.
- I ratti nudi vengono utilizzati per prevenire il rigetto delle cellule trapiantate.
Scopo dello studio
- Dimostrare l'effetto delle cellule staminali mesenchimali sullo sviluppo del carcinoma epatocellulare.
- Utilizzare la tecnologia dei fogli cellulari per lo sviluppo di modelli tumorali.
- Fornire un metodo affidabile per testare terapie antitumorali.
Metodi Utilizzati
- Trapianto di fogli cellulari in modelli di ratto nudo.
- Valutazione dello sviluppo del cancro dopo il trapianto.
- Utilizzo di diagrammi per illustrare la procedura di trapianto.
- Collaborazione tra istituzioni di ricerca per un'analisi completa.
Risultati principali
- Trapianto riuscito di fogli cellulari in ratti nudi.
- Osservazione degli effetti delle cellule staminali mesenchimali sullo sviluppo tumorale.
- Stabilimento di un modello affidabile di cancro in vivo.
- Potenzialità per ulteriori test di terapie antitumorali.
Conclusioni
- Lo studio fornisce un approccio innovativo alla modellizzazione del cancro.
- La tecnologia dei fogli cellulari mostra potenzialità nelle applicazioni terapeutiche.
- La ricerca futura potrà basarsi su questo modello per la valutazione di farmaci.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La tecnologia dei fogli cellulari consente la creazione di modelli riproducibili di carcinoma epatocellulare (HCC) in vivo, supportando la riduzione dei rischi meccanicistici e la validazione degli obiettivi nei percorsi oncologici. L'integrazione delle cellule staminali mesenchimali (MSCs) in questi modelli fornisce una piattaforma per analizzare le interazioni tra tumore e stroma e il loro impatto sulla crescita tumorale. Questo approccio aumenta la fiducia predittiva nella valutazione dei candidati preclinici e orienta le decisioni di portafoglio corrette in base al rischio.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Facilita la validazione funzionale delle vie tumorigeniche in un modello animale fisiologicamente rilevante.
- Permette una riduzione del rischio meccanicistica isolando gli effetti dei sottotipi di MSC sulla progressione del carcinoma epatocellulare.
- Supporta la previsione affidabile nella selezione degli obiettivi modellando le interazioni tra tumore e microambiente.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce una piattaforma standardizzata in vivo per valutare la modulazione della crescita tumorale da parte di componenti cellulari.
- Garantisce tempistiche riproducibili di formazione del tumore, supportando la valutazione quantitativa degli effetti delle interazioni.
- Permette lo sviluppo di saggi per misurare le dimensioni del tumore e le alterazioni istopatologiche dopo il trapianto.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea alla modellizzazione rilevante per le malattie riproducendo le caratteristiche del carcinoma epatocellulare umano in ratti immunodeficienti.
- Permette l'esplorazione traslazionale di biomarcatori mediante valutazione istologica e morfologica del tumore.
- Fornisce indicazioni per decisioni precliniche di tipo go/no-go quantificando l'impatto delle cellule staminali mesenchimali (MSC) sullo sviluppo del tumore.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello di carcinoma epatocellulare basato su fogli cellulari si inserisce nel continuum che va dalla scoperta precoce alla validazione preclinica, consentendo test iterativi delle ipotesi e la riduzione dei rischi associati ai candidati prima di investimenti in fasi avanzate.
- Biologia della scoperta: Supporta l'interrogazione basata su ipotesi delle interazioni tra MSC e tumore e la modulazione delle vie di segnalazione.
- Screening: Fornisce un saggio in vivo riproducibile per valutare il potenziale tumorigenico e gli effetti di interventi terapeutici.
- Analisi: Permette la misurazione quantitativa delle dimensioni del tumore e di parametri istopatologici per analisi comparative.
- Ricerca traslazionale: Collega la fase di scoperta a quella preclinica modellando la biologia tumorale clinicamente rilevante.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma modulare adattabile a diversi tipi cellulari e componenti stromali per applicazioni oncologiche più ampie.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica negli studi sulla biologia tumorale.
- Valore operativo: Standardizza la modellizzazione in vivo e favorisce la riproducibilità tra diversi gruppi di ricerca.
- Valore strategico: Permette decisioni informate di prosecuzione o interruzione e un avanzamento capitalisticamente efficiente dei prodotti oncologici.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione corretta rispetto al rischio chiarificando il contributo delle MSC alla progressione tumorale.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nella coltura cellulare, chirurgia animale e analisi istopatologica.
- Necessita dell'accesso a dispositivi di coltura sensibili alla temperatura e a modelli animali immunodeficienti.
- Richiede una standardizzazione intersettoriale delle procedure di preparazione e trapianto di fogli cellulari.
- L'adattamento ad altri tipi di tumore o fonti di cellule stromali potrebbe richiedere un'ottimizzazione del protocollo.
- Le limitazioni del modello includono risposte specifiche per specie e scalabilità limitata per schermature ad alto rendimento.
