18 de dezembro de 2012
A geração e caracterização de células T específicas de tumor utilizando ratinhos humanizados é descrita aqui. Tecido do timo humano e geneticamente modificadas de células-tronco hematopoiéticas são transplantadas em ratos imunocomprometidos. Isto resulta na reconstituição de um sistema imune humano permitindo engenharia para exame in vivo de anticorpos anti-tumorais respostas imunes.
O objetivo geral do experimento a seguir é gerar camundongos portadores de um sistema imunológico humano modificado. Isso é alcançado primeiramente preparando o camundongo para cirurgia e, em seguida, carregando o trocarte com um fragmento de timo na segunda etapa. O Matrigel é misturado com células transduzidas CD34 negativas e CD34 positivas, e a mistura é então adicionada ao trocarte.
Em seguida, os constructos de matrigel são transplantados sob a cápsula renal. Em última análise, a rejeição dos tumores-alvo pelos linfócitos T CD8 geneticamente modificados pode ser monitorada por imagem por PET in vivo e por medições físicas do tumor. A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes, como modelos totalmente imunodeficientes, é que este método permite o estudo do desenvolvimento de células-tronco humanas geneticamente modificadas dentro do timo humano e a subsequente avaliação da eficácia in vivo das linhagens derivadas. O procedimento será demonstrado por três técnicos de nossos laboratórios: Gregory Bristol, Bernard Levin e Sean Kim.
Neste diagrama esquemático, está ilustrado o modelo BLT modificado utilizado nestes estudos para a geração de camundongos quiméricos portadores de mart, um tipo específico de linfócitos T. O implante tímico é reconstruído a partir de células CD34 transduzidas e não transduzidas isoladas de um fígado fetal autólogo. Uma fração das células transduzidas é então congelada e injetada nos camundongos irradiados quatro a seis semanas depois.
Neste vídeo, demonstra-se a implantação do enxerto vivo após os animais ficarem letárgicos devido à anestesia. Comece raspando o lado esquerdo de cada camundongo, da anca ao ombro, entre o centro das costas e o abdômen. Após registrar o peso de cada animal, faça furos nas orelhas para numeração e injete subcutaneamente 0,3 mililitros de carprofeno em cada um dos ombros.
Em seguida, posicione os camundongos sobre seus lados direitos, voltados para a esquerda. Agora, lave o trocarte de uma agulha de implante de câncer de 16 gauge com ponta arredondada usando PBS. Usando uma pinça de ponta fina, adicione um pedaço de timo à placa contendo PBS e, então, segure o trocarte na posição horizontal com a haste.
Aspire o tecido logo na ponta. Deslizar o trocarte sob a cápsula renal e injetar o tecido é um dos aspectos mais desafiadores deste procedimento. Em seguida, peça ajuda a um auxiliar.
Use uma pipeta de deslocamento positivo de ponta fina para misturar cinco microlitros de matrigel frio em um tubo de células com agitação suave. Mantenha o trocarte na posição horizontal. Retire lentamente a haste enquanto o auxiliar pipeta o matrigel.
Misture no trocarte para cada camundongo. Primeiro, passe Betadine na pele nua do animal e depois remova com um lenço de isopropanol. Duas vezes, identifique o ponto mais escuro sob a pele, indicando a localização do baço.
O rim é encontrado cerca de cinco milímetros dorsalmente ao baço, utilizando pinças rombas para levantar a pele sobre o rim. Faça um corte de aproximadamente 15 milímetros de comprimento na pele, paralelo ao baço. Faça um corte semelhante na camada muscular do peritônio abaixo.
No macho, o rim deve ser diretamente visível. Basta comprimir o abdômen para fazê-lo protrair. Mantendo a pressão sobre o abdômen com a mão esquerda para manter o rim exposto, na fêmea, utilize primeiro um hemostato para segurar o ovário e, em seguida, puxar o rim para fora, ajudando a manter o órgão exposto fora do corpo.
Faça um pequeno orifício na extremidade posterior da cápsula renal e, em seguida, deslize o trocarte nesse orifício e ao longo do rim até que a abertura do trocarte esteja completamente coberta pela cápsula renal. Em seguida, usando o dedo mínimo da mão direita, injete o tecido. Agora, use o hemostato fechado para empurrar suavemente o rim de volta ao seu lugar.
Amarrar um ponto no peritônio com um laço duplo, puxando a pele para cima como uma bolsa, e depois aplicar dois grampos cirúrgicos no ferimento. Por fim, colocar uma gota de PBS em cada olho e deitar o camundongo de lado em uma gaiola sobre a cama de material de forração. Após implantar todos os camundongos da mesma maneira, confirmar que os animais voltaram a deitar de barriga para baixo antes de deixá-los.
Esta primeira figura mostra uma imagem representativa do implante vivo de TIM em camundongos humanizados. Nesta figura, observa-se o desenvolvimento normal do tecido tímico e a distribuição fisiológica dos linfócitos T positivos para CD quatro e CD oito humanos. Após a reconstituição, os animais possuem um sistema imunológico humano com distribuição normal de células T positivas para CD quatro e CD oito.
Aqui é mostrada uma imagem representativa de um camundongo portador de um tumor de melanoma. As áreas cinzas indicam a imagem da tomografia computadorizada (TC). As áreas coloridas indicam a atividade metabólica do tumor detectada pela tomografia por emissão de pósitrons (PET).
A tomografia computadorizada isoladamente neste experimento indicou uma grande massa tumoral na área indicada pelo círculo branco. No entanto, como a imagem PET in vivo ilustra, essa área consiste principalmente de tecido necrótico e cicatricial, destacando a utilidade da imagem PET como um método mais sensível e preciso para avaliar a regressão e a eliminação do tumor. Após este procedimento, outros ensaios, como fenotipagem de linfócitos T e ativação ex vivo, podem ser realizados para responder perguntas relacionadas à função dos linfócitos T.
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Este artigo descreve a geração e caracterização de linfócitos T específicos para tumores utilizando camundongos humanizados. O processo envolve o transplante de tecido tímico humano e células-tronco hematopoiéticas humanas geneticamente modificadas em camundongos imunocomprometidos, levando à reconstituição de um sistema imunológico humano para exame in vivo de respostas imunes antitumorais.
O modelo de camundongo humanizado BLT permite a avaliação preditiva de terapias genéticas baseadas em células-tronco e da função de linfócitos T modificados em um contexto imunológico humano fisiologicamente relevante. Esta plataforma preenche uma lacuna crítica nos fluxos de oncologia e imunoterapia pré-clínicos, possibilitando a avaliação in vivo do desenvolvimento de células imunes humanas, do direcionamento tumoral e da eficácia terapêutica. Sua integração aumenta a confiança translacional e reduz os riscos nas decisões iniciais de portfólio para programas de terapia celular e genética.
Este modelo integra a descoberta inicial, a identificação de compostos promissores e a validação pré-clínica de candidatos a terapias celulares e genéticas direcionadas ao câncer e distúrbios imunológicos.