A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف البروتوكول الحالي استئصالا موحدا لأورام الدماغ في القوارض من خلال نهج طفيف التوغل مع نظام متكامل للحفاظ على الأنسجة. هذه التقنية لها آثار على عكس مستوى الرعاية بدقة في القوارض والنماذج الحيوانية الأخرى.
يصف هذا البروتوكول نموذجا موحدا لاستئصال أورام دماغ القوارض والحفاظ على الأنسجة. في الممارسة السريرية ، يعد استئصال الورم الأقصى هو العلاج القياسي للرعاية لمعظم أورام الدماغ. ومع ذلك ، فإن معظم نماذج أورام الدماغ قبل السريرية المتاحة حاليا إما لا تشمل الاستئصال ، أو تستخدم نماذج الاستئصال الجراحي التي تستغرق وقتا طويلا وتؤدي إلى اعتلال كبير بعد العملية الجراحية أو الوفيات أو التباين التجريبي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون إجراء الاستئصال في القوارض أمرا شاقا لعدة أسباب ، بما في ذلك عدم وجود أدوات أو بروتوكولات جراحية قابلة للمقارنة سريريا وعدم وجود منصة راسخة لجمع الأنسجة الموحدة. يسلط هذا البروتوكول الضوء على استخدام جهاز استئصال متعدد الوظائف وغير استئصالي ونظام متكامل للحفاظ على الأنسجة مقتبس من النسخة السريرية من الجهاز. يجمع الجهاز المطبق في هذه الدراسة بين الشفط القابل للضبط وشفرة أسطوانية عند الفتحة لفحص الأنسجة وقطعها وشفطها بدقة. يؤدي جهاز الاستئصال الأقل بضعا وظائفه عبر نفس ثقب اللدغ المستخدم في زرع الورم الأولي. يقلل هذا النهج من التغييرات في التشريح الإقليمي أثناء خزعة أو جراحات الاستئصال ويقلل من خطر فقدان الدم بشكل كبير. هذه العوامل خفضت بشكل كبير من وقت العملية (<2 دقيقة /) ، وتحسين بقاء الحيوان بعد العملية الجراحية ، وانخفاض التباين في المجموعات التجريبية ، وتؤدي إلى قابلية عالية للأنسجة والخلايا المقطوعة للتحليلات المستقبلية. يتم تسهيل هذه العملية من خلال سرعة شفرة تبلغ ~ 1400 دورة / دقيقة ، مما يسمح بحصاد الأنسجة في نظام مغلق معقم يمكن ملؤه بمحلول فسيولوجي من اختيارك. ونظرا للأهمية الناشئة لدراسة ونمذجة تأثير الجراحة بدقة، والحفاظ على عينات استئصال الورم الإقليمية وتحليلها المقارن الدقيق، والعلاجات التي يتم تسليمها داخل التجويف، فإن هذا البروتوكول الفريد من نوعه سيوسع الفرص لاستكشاف الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها حول الإدارة المحيطة بالجراحة والاكتشاف العلاجي لمرضى أورام الدماغ.
الورم الأرومي الدبقي (GBM) هو ورم الدماغ الأولي الأكثر شيوعا وعدوانية لدى البالغين. على الرغم من التطورات الحديثة في جراحة المخ والأعصاب ، وتطوير الأدوية المستهدفة ، والعلاج الإشعاعي ، فإن معدل البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات لمرضى GBM أقل من 5٪ ، وهي إحصائية لم تتحسن بشكل كبير منذ أكثر من ثلاثة عقود1. وبالتالي ، هناك حاجة إلى استراتيجيات علاج أكثر فعالية.
لتطوير علاجات جديدة ، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن البروتوكولات الاستقصائية تحتاج إلى (1) استخدام نماذج ما قبل السريرية القابلة للترجمة التي تلخص بدقة عدم تجانس الورم والبيئة الدقيقة ، (2) تعكس النظام العلاجي القياسي المستخدم في المرضى الذين يعانون من GBM ، والذي يشمل حاليا الجراحة والعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي ، و (3) حساب الفرق بين النواة المقطوعة والمتبقية ، أنسجة الورم الغازية2،3،4،5. ومع ذلك ، فإن معظم نماذج أورام الدماغ قبل السريرية المتاحة حاليا إما لا تنفذ الاستئصال الجراحي أو تستخدم نماذج الاستئصال الجراحي التي تستغرق وقتا طويلا نسبيا ، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من فقدان الدم أو تفتقر إلى التوحيد. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون إجراء استئصال أورام دماغ القوارض أمرا صعبا بسبب عدم وجود أدوات أو بروتوكولات جراحية قابلة للمقارنة سريريا وعدم وجود منصة6 ثابتة لجمع الأنسجة بشكل منهجي (الجدول 1).
يهدف هذا البروتوكول إلى وصف نموذج موحد لاستئصال أورام دماغ القوارض والحفاظ على الأنسجة باستخدام نظام استئصال طفيف التوغل غير استئصالي متعدد الوظائف (MIRS) ونظام متكامل للحفاظ على الأنسجة (TPS) (الشكل 1). ومن المتوقع أن توفر هذه التقنية الفريدة منصة موحدة يمكن استخدامها في دراسات مختلفة في البحوث قبل السريرية ل GBM وأنواع أخرى من نماذج أورام الدماغ. يمكن للباحثين الذين يحققون في الطرائق العلاجية أو التشخيصية لأورام الدماغ تنفيذ هذا البروتوكول لتحقيق استئصال موحد في دراساتهم.
تمت الموافقة على جميع الدراسات التي أجريت على الحيوانات من قبل جامعة ميريلاند ولجنة جامعة جونز هوبكنز المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها. تم استخدام C57BL/6 إناث الفئران، 6-8 أسابيع من العمر، لهذه الدراسة. تم الحصول على الفئران من مصادر تجارية (انظر جدول المواد). تم اتباع جميع لوائح السلامة الأحيائية من المستوى 2 (BSL-2) ، بما في ذلك استخدام الأقنعة والقفازات والعباءات.
1. زرع الورم الأولي داخل الجمجمة
2. استئصال الورم باستخدام MIRS
3. جمع الأنسجة عبر TPS
4. نمو الخلايا في ثقافة الالتصاق
5. الخلايا النامية في ثقافة التعليق (الغلاف العصبي)
6. إعداد الخلايا لإعادة زرعها
7. التحليل النسيجي
الاستئصال الجراحي باستخدام MIRS يؤدي إلى انخفاض كبير في عبء الورم
في المجموعة ذات عبء الورم الأصغر ، كان متوسط إشارة خط الأساس الحيوي 5.5e + 006 فوتونات / ثانية ± 0.2e + 006 في المجموعة الفرعية التي خضعت للاستئصال. بعد الاستئصال، انخفض متوسط إشارة الإنارة الحيوية إلى 3.09e+006 فوتونات/ثانية ± 0...
استئصال الورم هو حجر الزاوية في خطط علاج الأورام العصبية الجراحية لكل من أورام الدماغ منخفضة الدرجة وعالية الجودة. يرتبط الحد من الخلايا وإزالة الضخامة من الورم مع تحسين الوظيفة العصبية والبقاء على قيد الحياة بشكل عام في المرضى الذين يعانون من أورام الدماغ1،2?...
حصلت BT على تمويل بحثي من المعاهد الوطنية للصحة وهي مالك مشارك ل Acceleration Combination Therapy * ، وقد رخصت Ashvattha Therapeutics Inc. إحدى براءات اختراعها. GW لديها تمويل المعاهد الوطنية للصحة (R01NS107813). HB هو مستشار مدفوع الأجر لشركة Insightec ورئيس المجلس الاستشاري الطبي للشركة. وقد تمت مراجعة هذا الترتيب والموافقة عليه من قبل جامعة جونز هوبكنز وفقا لسياسات تضارب المصالح. لدى HB تمويل بحثي من المعاهد الوطنية للصحة وجامعة جونز هوبكنز والعمل الخيري وهو مستشار لشركة CraniUS و Candel Therepeutics, Inc. و Acceleration Combination Therapy * و Catalio Nexus Fund II و LLC * و LikeMinds, Inc * و Galen Robotics, Inc. * و Nurami Medical *. (*يشمل الأسهم أو الخيارات).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringes | BD | 309628 | |
15 mL conical tubes | Corning | 430052 | |
200 proof ethanol | PharmCo | 111000200 | |
5 mL pipettes | CoStar | 4487 | |
70 micron filter | Fisher | 08-771-2 | |
Accutase | Millipore Sigma | SIG-SCR005 | |
Anased (Xylazine injection, 100 mg/mL) | Covetrus | 33198 | |
Anesthesia System | Patterson Scientific | 78935903 | |
Anesthesic Gas Waste Container | Patterson Scientific | 78909457 | |
Bench protector underpad | Covidien | 10328 | |
C57Bl/6, 6-8 week old mice | Charles River Laboratories | Strain Code 027 | |
ChroMini Pro | Moser | Type 1591-Q | |
Collagenase-Dispase | Roche | #10269638001 | |
Countess II Automated Cell Counter | Thermo Fisher | ||
Countess II FL Hemacytometer | Thermo Fisher | A25750 | |
Debris Removal Solution | Miltenyi Biotech | #130-109-398 | |
D-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | |
DMEM F12 media | Corning | 10-090-CV | |
DMEM media | Corning | 10-013-CV | |
DNAse I | Sigma Aldrich | #10104159001 | |
Eppendorf tubes | Posi-Click | 1149K01 | |
Euthanasia solution | Henry Schein | 71073 | |
FBS | Millipore Sigma | F4135 | |
Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher | 10437-028 | |
Formalin | Invitrogen | INV-28906 | |
Gauze | Henry Schein | 101-4336 | |
hEGF | PeproTech EC | 100-15 | |
Heparin | Sigma | H-3149 | |
hFGF-b | PeproTech EC | 1001-18B | |
Induction Chamber | Patterson Scientific | 78933388 | |
Isoflurane | Covetrus | 11695-6777-2 | |
Isoflurane Vaporizer | Patterson Scientific | 78916954 | |
Ketamine | Covetrus | 11695-0703-1 | |
Kopf Stereotactic frame | Kopf Instruments | 5001 | |
Lightfield Microscope | BioTek | Cytation 5 | |
Microinjection Unit | Kopf | 5001 | |
Micromotor drill | Foredom | F210418 | |
MRI system | Bruker | 7T Biospec Avance III MRI Scanner | |
NICO Myriad System | NICO Corporation | ||
Ophthalmic ointment | Puralube vet ointment | ||
Papain | Sigma Aldrich | #P4762 | |
PBS | Invitrogen | #14190250 | |
PenStrep | Millipore Sigma | N1638 | |
Percoll solution | Sigma Aldrich | #P4937 | |
Pipette controller | Falcon | A07260 | |
Povidone-iodine solution | Aplicare | 52380-1905-08 | |
Progesterone | Sigma | P-8783 | |
Putrescine | Sigma | P-5780 | |
RPMI Media | Invitrogen | INV-72400120 | |
Scalpel blade | Covetrus | 7319 | |
Scalpel handle | Fine Science Tools | 91003-12 | |
Skin marker | Time Out | D538,851 | |
Staple remover | MikRon | ACR9MM | |
Stapler | MikRon | ACA9MM | |
Staples | Clay Adams | 427631 | |
Stereotactic Frame | Kopf Instruments | 5000 | |
Sucrose | Sigma Aldrich | S9378 | |
Suture, vicryl 4-0 | Ethicon | J494H | |
T-75 culture flask | Sarstedt | 83-3911-002 | |
TheraPEAKTM ACK Lysing Buffer (1x) | Lonza | BP10-548E | |
Trypsin-EDTA | Corning | MDT-25-053-CI |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved