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Method Article
Aquí, la inyección intraperitoneal de células leucémicas se utiliza para establecer y propagar la leucemia mieloide aguda (LMA) en ratones. Este nuevo método es eficaz en el trasplante seriado de células de LMA y puede servir como una alternativa para aquellos que pueden experimentar dificultades e inconsistencias con la inyección intravenosa en ratones.
Existe una necesidad insatisfecha de nuevas terapias para tratar la leucemia mieloide aguda (LMA) y la recaída asociada que involucra células madre de leucemia persistente (LSC). Un modelo experimental de roedores AML para probar terapias basadas en el trasplante exitoso de estas células a través de inyecciones retroorbitarias en ratones receptores está lleno de desafíos. El objetivo de este estudio fue desarrollar un método fácil, confiable y consistente para generar un modelo murino robusto de LMA utilizando una ruta intraperitoneal. En el presente protocolo, las células de la médula ósea se transdujeron con un retrovirus que expresa la oncoproteína de fusión MLL-AF9 humana. Se probó la eficiencia de las poblaciones de linaje negativo (Lin-) y Lin-Sca-1+c-Kit+ (LSK) como LSC de donantes en el desarrollo de LMA primaria, y se adoptó la inyección intraperitoneal como un nuevo método para generar LMA. La comparación entre las inyecciones intraperitoneales y retroorbitarias se realizó en trasplantes seriados para comparar y contrastar los dos métodos. Tanto las células Lin como las LSK transducidas con el virus MLL-AF9 humano se injertaron bien en la médula ósea y el bazo de los receptores, lo que llevó a una LMA en toda regla. La inyección intraperitoneal de células del donante estableció la LMA en los receptores tras el trasplante seriado, y la infiltración de células de LMA se detectó en la sangre, la médula ósea, el bazo y el hígado de los receptores mediante citometría de flujo, qPCR y análisis histológicos. Por lo tanto, la inyección intraperitoneal es un método eficiente de inducción de LMA mediante el trasplante en serie de células leucémicas de donantes.
La leucemia mieloide aguda (LMA) es un tipo de neoplasia maligna hematológica de etiología diversa con mal pronóstico1. La generación de modelos animales de LMA sienta las bases para la comprensión de sus complejas variaciones y patobiología en un esfuerzo por descubrir nuevas terapias2. La leucemogénesis en ratones implica el trasplante de células donantes que expresan oncoproteínas de fusión, incluidas las fusiones que involucran el gen de la leucemia de linaje mixto (MLL) para inducir potentemente la LMA, para imitar la enfermedad en humanos3. Se han reportado varios orígenes celulares de células de donantes en el trasplante de LMA4 asociada al gen MLL, y se sabe muy poco sobre las células responsables del origen de la enfermedad.
Se han desarrollado múltiples vías para el trasplante en ratones; en lugar de una inyección intrafemoral, que introduce directamente células mutantes del donante en la médula ósea5, una inyección intravenosa que utiliza el plexo sinusal venoso, la vena de la cola y la vena yugular se ha utilizado ampliamente para generar modelos murinos de LMA 6,7,8,9. En el caso de la inyección retroorbitaria (r.o.), varias desventajas inherentes, como la limitación de volumen, la alta demanda técnica, las pocas posibilidades de repetidos intentos o errores, y las posibles lesiones oculares, han sido grandes obstáculos con alternativas limitadas o inviables7. La inyección de venas de la cola puede tener problemas similares además de las lesiones locales; Para facilitar el procedimiento, los ratones a menudo necesitan ser calentados para dilatar sus venas de la cola10. También es difícil localizar la vena de la cola sin una fuente de luz adicional, particularmente en la cepa de ratones C57BL / 6. Para la inyección de vena yugular, el personal de investigación requiere suficiente capacitación para localizar la vena y limitar las posibles complicaciones. Además, tanto las inyecciones de seno venoso como las de venas yugulares deben realizarse bajo anestesia, lo que agrega otro nivel de complejidad. Por lo tanto, es tentador explorar nuevas rutas de trasplante para facilitar el establecimiento de modelos murinos de LMA.
La inyección intraperitoneal (i.p.) se usa comúnmente para administrar medicamentos, colorantes y anestésicos 11,12,13,14,15; También se ha utilizado para introducir células hematopoyéticas para la hematopoyesis ectópica16 y para trasplantar células madre mesenquimales derivadas de médula ósea en varios modelos de ratón17,18,19,20,21. Sin embargo, se ha utilizado con poca frecuencia para establecer neoplasias malignas hematopoyéticas en ratones, particularmente para estudiar la progresión de la enfermedad de LMA.
El presente estudio describe la viabilidad de la inyección i.p. en la generación de modelos de ratón LMA, además de comparar la eficiencia del trasplante de poblaciones de linaje negativo (Lin-) y Lin-Sca-1+c-Kit+ (LSK) como células donantes. Estos hallazgos proporcionan una manera simple y eficiente de generar modelos experimentales de AML y leucemias mieloides relacionadas. Tal método tiene el potencial de ampliar nuestra comprensión de los mecanismos de la enfermedad, así como proporcionar un modelo relativamente fácil para probar terapias experimentales.
Todos los experimentos fueron aprobados previamente por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Estatal de Pensilvania.
1. Preparación de tampones y reactivos
2. Transformación de plásmidos
3. Transfección de células Phoenix Ecotropic (pECO)
4. Transducción lentiviral
5. Trasplante seriado (Figura 1)
NOTA: Los ratones receptores primarios fueron ratones machos C57BL6/J de 8-10 semanas de edad (CD45.2). Se les proporcionó agua ad libitum que contenía antibióticos para prevenir infecciones digestivas oportunistas, desde 3 días antes del trasplante hasta 7 días después del trasplante. Los ratones receptores primarios fueron irradiados subletalmente (4,75 Gy) 3 h antes del trasplante25. El isoflurano no se aplicó a ratones con inyección intraperitoneal.
Figura 1: Esquema de transducción viral MLL-AF9 en HSC de médula ósea y trasplante seriado (1°, 2° y 3°). La clasificación de la población doble positiva de Sca-1 y c-Kit mediante el uso de un clasificador de celdas que se muestra en el cuadro de sombra punteado se considera opcional, si los recursos lo permiten. La figura fue creada usando BioRender (https://biorender.com/). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
6. Lavado intraperitoneal
7. Análisis histológico 28
8. Realización de PCR semicuantitativa (qPCR)
9. Tratamiento de datos
Comparación de la eficiencia del trasplante de células murinas de LMA mediante las vías de trasplante r.o. e i.p.
Anteriormente, se informó el establecimiento de 1° LMA en ratones receptores trasplantados retroorbitalmente con células LSK transducidas por MLL-AF9, y la capacidad de trasplante de células de LMA de 1° se demostró mediante trasplante seriado30. El presente estudio es el primero en evaluar la posibilidad de utilizar células Lin- de médula óse...
Estos estudios descritos anteriormente proporcionan evidencia de apoyo de que el trasplante de células Lin es comparable a las células LSK en la generación de LMA murina de 1°. Además, los datos actuales también muestran que la inyección i.p. es un método eficiente y conveniente para establecer la LMA murina en comparación con la inyección intravenosa (o r.o.).
Además de las células LSK, se ha informado que otras poblaciones como el progenitor granulocítico-monocitos (G...
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Los autores agradecen a la Instalación Central de Citometría de Flujo del Instituto Huck y a la Instalación Central de Histopatología del Laboratorio de Diagnóstico Animal, Departamento de Ciencias Veterinarias y Biomédicas, Universidad Estatal de Pensilvania, por brindar apoyo técnico oportuno. Este trabajo fue apoyado por subvenciones del Instituto Americano para la Investigación del Cáncer (KSP), Penn State College of Agricultural Sciences, Penn State Cancer Institute, USDA-NIFA project 4771, Número de Acceso 00000005 a K.S.P. y R.F.P.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
a-Select competent cells | Bioline | BIO-85027 | |
Ammonium chloride (NH4Cl) | Sigma Aldrich | Cat# A-9434 | |
Ampicillin | Sigma Aldrich | Cat# A0797 | |
Bovine Serum Albumin (BSA), Fraction V—Low-Endotoxin Grade | Gemini bio-products | Cat# 700-102P | |
Ciprofloxacin HCl | GoldBio.com | Cat# C-861-100 | |
DMEM, high glucose, no glutamine | Gibco | Cat# 11960-044 | |
Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Corning | Cat# 21-031-CV | |
EDTA, Disodium Salt (EDTA-2Na), Dihydrate, Molecular Biology Grade | Calbiochem | Cat# 324503 | |
Fetal Bovine Serum - Premium Select | Atlanta Biologicals | Cat# S11550 | |
Holo-transferrin, bovine | Sigma Aldrich | Cat# T1283 | |
Insulin solution human | Sigma | Cat# I-9278 | |
Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) | Gibco | Cat# 12440-053 | |
L-glutamine 200 mM (100×) solution | HyClone, Gelifesciences | Cat# SH30034.01 | |
LB broth, Lennox | NEOGEN | Cat #: 7290A | |
LB Broth with agar (Miller) | Sigma Aldrich | Cat# L-3147 | |
Mouse anti-mouse CD45.1 (FITC) | Miltenyi Biotec | Cat# 130-124-211 | |
Mouse Interleukin-3 (IL-3) | Gemini bio-products | Cat# 300-324P | |
Mouse Interleukin-6 (IL-6) | Gemini bio-products | Cat# 300-327P | |
Mouse Stem Cell Factor (SCF) | Gemini bio-products | Cat# 300-348P | |
Penicillin-Streptomycin Solution, 100x | Corning | Cat# 30-002-CI | |
Phenix-Eco (pECO) cells | ATCC | CRL-3214 | |
Potassium Bicarbonate (KHCO3), Granular | JT. Baker | Cat# 2940-01 | |
Rat anti-mouse CD117 (c-kit) (APC) | BioLegend | Cat # 105812 | |
Rat anti-mouse Ly-6A/E (Sca-1) (PE-Cy7) | BD Pharmingen | Cat# 558162 | |
Recombinant Murine Flt3-Ligand | Pepro Tech, INC. | Cat# 250-31L | |
RetroNectin Recombinant Human Fibronectin Fragment | TaKaRa | Cat# T100A | |
TransIT-293 Reagent | MirusBio | Cat# MIR 2705 | |
TRI Reagent | Sigma Aldrich | Cat# T9424 | |
Trypan Blue Solution, 0.4% | Gibco | Cat # 15250061 | |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Gibco | Cat# 25200-056 | |
β-Mercaptoethanol (BME) | Sigma Aldrich | Cat# M3148 | |
Commercial Assays | |||
EasySep Mouse Hematopoietic Progenitor Cell Isolation Kit | StemCell technologies | Cat# 19856A | |
High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit | Thermo Fisher | Cat# 4368813 | |
PerfeCTa qPCR SuperMix | Quanta Bio | Cat# 95051-500 | |
Plasmid Maxi Kit (25) | Qiagen | Cat#:12163 | |
Animals | |||
Ai14TdTomato mice | Jackson Laboratory | Strain # 007914 | |
CD45.1 C57BL6/J mice | Jackson Laboratory | Strain # 002014 | |
CD45.2 C57BL6/J mice | Jackson Laboratory | Strain # 000664 | |
Instruments and Softwares | |||
Adobe illustrator | Version 25.2.3 | ||
BD accuri C6 flow cytometer | BD Biosciences | ||
FlowJo 10.8.0 | BD | ||
GeneSys software program | Version 1.5.7.0 | ||
GraphPad Prism version 6 | GraphPad | ||
Hemavet 950FS | Drew Scientific | ||
7300 Real time PCR system | Applied Biosystems | ||
Syngene G:BOX Chemi XR5 Chemiluminescence Fluorescence Imaging | G:Box Chemi |
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