Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Method Article
* Estos autores han contribuido por igual
Los organoides generados a partir de los tumores de los pacientes se inyectan ortotópicamente en el hígado del ratón. La resección del tejido hepático no tumoral conduce a un entorno regenerativo en el tejido hepático donde se encuentra el tumor.
La recurrencia plantea un desafío notable después del tratamiento del carcinoma hepatocelular (CHC), ya que afecta a más del 70% de los pacientes que se someten a una resección quirúrgica. La recurrencia se deriva de micrometástasis no detectadas o cáncer de novo , potencialmente desencadenado por la regeneración hepática posquirúrgica. Investigaciones anteriores emplearon líneas celulares de HCC en modelos ortotópicos para estudiar el impacto de la regeneración hepática, pero su validez limitada impulsó la necesidad de un modelo más representativo. Aquí, presentamos un enfoque novedoso que utiliza organoides de CHC derivados del paciente para investigar la influencia de la regeneración hepática en el CHC.
Los tejidos tumorales de los pacientes se procesan para crear organoides tumorales, se incrustan en una matriz tridimensional de la membrana basal y se cultivan en un medio específico para el hígado. Se inyectan un millón de organoides en el lóbulo superior derecho (RSL) de ratones inmunodeficientes, lo que confirma el crecimiento macroscópico del tumor mediante ecografía. El grupo de intervención se somete a una resección del lóbulo lateral izquierdo (LLL) (30% del volumen hepático total) o, adicionalmente, del lóbulo medio (ML) (65% del volumen hepático total) para inducir la regeneración hepática dentro del sitio tumoral. El grupo de control experimenta una relaparotomía sin resección del tejido hepático. Después de 2 semanas, ambos grupos se someten a una explantación tumoral y de tejido normal.
En conclusión, este modelo de organoide de CHC derivado del paciente ofrece una plataforma sólida para investigar el impacto de la regeneración hepática después de la resección del cáncer. Su composición multicelular, su diversidad genética y su capacidad de cultivo prolongado lo convierten en una herramienta invaluable para estudiar los mecanismos de recurrencia del CHC y sus posibles intervenciones.
La recurrencia tras el tratamiento del carcinoma hepatocelular (CHC) es un reto importante, que afecta a más del 70% de los pacientes sometidos a resección quirúrgica 1,2,3. Esta recurrencia puede deberse a una micrometástasis no detectada (tumor multicéntrico) o al desarrollo de un cáncer de novo 4. Tanto las investigaciones clínicas como las experimentales proponen que el proceso de regeneración hepática desencadenado por la resección quirúrgica podría activar las micrometástasis latentes, contribuyendo a la recurrencia tumoral.
Se necesita más investigación para comparar la expresión génica y proteica en células hepáticas normales y malignas dentro de un entorno hepático regenerativo. Además de dilucidar los mecanismos que subyacen a la recurrencia, la identificación de vías de señalización específicas para las células cancerosas tiene el potencial de avances terapéuticos sustanciales. Este enfoque tiene como objetivo reconciliar las nociones aparentemente contradictorias de un microambiente antitumoral y las condiciones favorables para la regeneración hepática.
Los modelos anteriores han utilizado la inyección ortotópica de líneas celulares de HCC para investigar el impacto de la regeneración hepática5. Este modelo pionero emplea organoides de HCC derivados de pacientes, lo que ofrece varias ventajas sobre las líneas celulares tradicionales. Los organoides mantienen diversas poblaciones celulares, reflejando la estructura y función de la plantilla del modelo, a diferencia de las líneas celulares y los esferoides. Su diversidad genética aumenta la representatividad. Además, los organoides proporcionan estabilidad para el cultivo extendido, lo que permite estudios de intervención prolongados. Recomendamos la inyección de RSL debido a su potencial de regeneración superior en comparación con el lóbulo inferior derecho (RIL). El método descrito aquí proporciona una plataforma que utiliza organoides cancerosos con ventajas pronunciadas en comparación con las líneas celulares cancerosas para investigar la pregunta de investigación antes mencionada.
Las muestras de hígado utilizadas para la generación de organoides se obtuvieron de pacientes operados en el Hospital Universitario de Basilea (USB) tras el consentimiento informado por escrito y con la aprobación del Comité de Ética de Suiza del Noroeste y Central (número BASEC 2019-02118). Todos los experimentos con ratones fueron aprobados y realizados de acuerdo con las directrices y regulaciones del Comité de Cuidado de Animales de Kanton Basel-Stadt, Suiza (3123-33896). Todos los ratones pertenecían a la cepa de ratón SCID gamma diabéticos no obesos (NOD) y, por lo tanto, modificados genéticamente para ser inmunosuprimidos; Solo se utilizaron animales machos. Consulte la Tabla 1 y la Tabla de Materiales para obtener detalles relacionados con las soluciones, los reactivos, los materiales y los instrumentos utilizados en el protocolo. Consulte la figura 1 para obtener una descripción general del experimento.
1. Cría de ratones
2. Muestras clínicas y de pacientes
3. Inyección de organoide en ratón
4. Resección menor (30% del tejido hepático)
5. Resección mayor (65% del tejido hepático)
6. Cierre del abdomen
7. Cuidados postoperatorios
8. Seguimiento del crecimiento tumoral
Observamos la contribución de los lóbulos hepáticos individuales al volumen hepático total y encontramos que la LLL representa el 33% del volumen hepático total. El ML representa el 32% del volumen hepático total, el RSL el 13%, el RIL el 10% y el CL el 10% (Tabla 2). Los diagramas de caja muestran que la contribución relativa de los lóbulos del hígado es comparable entre los diferentes ratones de la misma cepa (Figura 3B). Por lo t...
Pasos críticos en el protocolo
Anestesia para ratones
El objetivo de la anestesia es convertir al ratón de forma segura en un estado en el que tolere la manipulación quirúrgica. Al mismo tiempo, el efecto de la anestesia no debe ser demasiado fuerte, para evitar el paro cardiorrespiratorio y la consiguiente muerte. La anestesia inhalante es más fácil de dosificar, lo que permite al investigador ajustar la dosis manipulando el caudal del vapo...
Todos los autores no tienen relaciones financieras o personales con otras personas u organizaciones que puedan influir inapropiadamente en su trabajo. Esto incluye cualquier posible conflicto de intereses, como intereses financieros, afiliaciones o relaciones que puedan afectar a su capacidad para presentar o interpretar datos de forma objetiva.
Agradecemos a todos los que colaboraron en este proyecto, especialmente a Karolina Guja y a la Dra. Daniela Liberati, por mantener los organoides y garantizar la calidad reproducible en el tiempo. Agradecemos a Eva Breuer y Anurag Gupta del Laboratorio de Cirugía Hepatobiliar y de Trasplantes del Hospital Universitario de Zúrich por su apoyo en lo que respecta a la anestesia. Este trabajo fue apoyado por el programa del Departamento de Cirugía "Personenförderung" para G.F.H y F.H.; la St. Clara Forschung AG y la "Stiftung zur Krebsbekämpfung" a G.F.H. y la Universidad de Basilea, Research Fund Junior Researcher (3MS1087) a M.C-LL.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced DMEM/F12 (adDMEM/F12) | Life Technologies | 12634-034 | |
Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A3733-50G | |
Bupaq Buprenorphinum 0.3 mg pro 1 mL | Streuli Tiergesundheit AG | 1121915AB | |
Centrifuge 5810R | Eppendorf | ||
Collagenase IV | Worthington | LS004189 | |
Corning Matrigel Growth Factor Reduced (GFR) Basement Membrane Matrix (10 mL) | Corning (Merk) | CLS356231-1EA | |
Countess II Automated Cell Counter | Thermo Fisher | ||
Deoxyribonuclease I Type IV from Bovine (DNAse) | Sigma-Aldrich | D5025-150KU | |
DMEM (1x) | Gibco | 41965-039 | |
DPBS, no calcium, no magnesium (500 mL) | Gibco | 14190-094 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) (South America). Heat Inactivated – (500 mL) | Lubio Science | S181H-500 | |
Glutamax (100x) | Gibco | 9149793 | |
Grant SUB Aqua Pro Water Bath | Grant Instruments | ||
HEPES (1 M) | Thermo Fisher | 15630056 | |
Histogel | Thermo Fisher | R904012 | specimen-processing gel |
Hyaluronidase Type IV from sheep (Tested) | Sigma-Aldrich | H6254-500MG | |
Inverted Microscope Olympus CKX53 | Olympus | ||
MacsMix Tube Rotator | Miltenyi Biotec | ||
Penicillin-Streptomycin-Glutamine (100x) | Gibco | 10378-016 | |
Red Blood Cell Lysis | Roche | 11814389001 | |
RPMI 1640 Medium | Gibco | 72400-021 | |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red (100 mL) | Gibco | 25200-056 | |
Vitaris CO2 Incubator | Vitaris AG | ||
Y-27632 dihydrochloride (Rock Inhibitor) | Abmole Bioscience | M1817 |
Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este JoVE artículos
Solicitar permisoThis article has been published
Video Coming Soon
ACERCA DE JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos los derechos reservados