A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מתאר את הכנת תרביות פרוסות אורגנוטיפיות (OTSCs). טכניקה זו מאפשרת טיפוח ex vivo של רקמה רב-תאית שלמה. ניתן להשתמש ב-OTSCs באופן מיידי כדי לבדוק את התגובה המתאימה שלהם לתרופות בסביבה רב-תאית.
מודלים פרה-קליניים מציאותיים של סרטן לבלב ראשוני וגרורות נחוצים בדחיפות כדי לבחון את תגובת הטיפול ex vivo ולהקל על טיפול מותאם אישית בחולה. עם זאת, היעדר מיקרו-סביבה ספציפית לגידול במודלים הנמצאים בשימוש כיום, כגון קווי תאים שמקורם במטופל וקסנוגרפטים, מאפשר רק תובנות ניבוי מוגבלות. תרביות פרוסות אורגנוטיפיות (OTSCs) מורכבות מרקמה רב-תאית שלמה, שניתן להשתמש בה במהירות לבדיקת תגובת תרופות מפוענחת מרחבית.
פרוטוקול זה מתאר את היצירה והטיפוח של פרוסות גידול בנות קיימא של סרטן הלבלב וגרורותיו. בקצרה, רקמה יצוקה באגרוז נמס נמוך ומאוחסן בחיץ איזוטוני קר. לאחר מכן, פרוסות רקמות בעובי 300 מיקרומטר נוצרות עם ויברטום. לאחר ההכנה, הפרוסות מתורבתות בממשק אוויר-נוזל באמצעות תוספות תרבית תאים ואמצעי גידול מתאים. במהלך הטיפוח ניתן לעקוב אחר שינויים בהתמיינות התאים ובכדאיות. בנוסף, טכניקה זו מאפשרת יישום של טיפול ברקמת גידול אנושית בת קיימא ex vivo וניתוחים במורד הזרם, כגון פרופיל שעתוק ופרופיל.
OTSCs מספקים הזדמנות ייחודית לבחון את תגובת הטיפול האישית ex vivo ולזהות פרופילים שעתוק ופרוטאומיים בודדים הקשורים לתגובה בהתאמה של פרוסות גידול נפרדות. ניתן להמשיך לחקור OTSCs כדי לזהות אסטרטגיות טיפוליות להתאמה אישית של הטיפול בסרטן לבלב ראשוני וגרורות.
מודלים פרה-קליניים קיימים של אדנוקרצינומה של צינור הלבלב (PDAC) וגרורות בהתאמה הם מנבאים גרועים של תגובה לטיפול בחולים, דבר המהווה חסרון משמעותי בפיתוח תרופות ובזיהוי סמנים ביולוגיים מנבאים1. למרות שמודלים כגון אורגנואידים שמקורם במטופל וקסנוגרפטים שמקורם במטופל מבטיחים, השימוש בהם נותר מוגבל2. המגבלות העיקריות של מודלים אלה במבחנה הן היעדר מיקרו-סביבה של הגידול וקסנוגרפטינג במינים מדוכאי חיסון שאינם אנושיים. במיוחד ב- PDAC והגרורות שלו, המיקרו-סביבה של הגידול זכתה להתעניינות רבה בשנים האחרונות בגלל תפקידיה המכריעים בביולוגיה של הגידול. הוא מורכב מרכיבים תאיים ואצלולריים, כגון (מיו-)פיברובלסטים, תאי סטלט הלבלב, תאי חיסון, כלי דם, מטריצה חוץ-תאית, ציטוקינים וגורמי גדילה3. מיקרו-סביבה זו אינה מרכיב גידולי שאינו מתפקד, אלא גורמת להתקדמות הגידול ולגרורות ונראה כי היא תורמת באופן משמעותי לעמידות לקרינה ולכימותרפיה4. המיקרו-סביבה PDAC לא רק פוגעת מכנית באספקת תרופות, אלא גם בעלת פעילות חיסונית ופעילות נבלות תרופות 5,6,7. לפיכך, מודלים פרה-קליניים המשקפים את האינטראקציה המורכבת של תאי הגידול והמיקרו-סביבה של הגידול נדרשים בדחיפות כדי לבחון כראוי את תגובת הטיפול של החולים ex vivo ולהנחות טיפול קליני אינדיבידואלי.
תרביות Ex vivo של דגימות גידול טריות מייצגות קירוב קרוב של הגידול באתרו. תרביות פרוסות אורגנוטיפיות (OTSCs) פותחו ונחקרו לאחרונה עבור מספר גידולים, כגון סרטן הראש, הצוואר, השד, הערמונית, הריאות, המעי הגס והלבלב 8,9,10,11,12. הוכח כי OTSCs שומרים על המורפולוגיה הבסיסית שלהם, פעילות ההתרבות והמיקרו-סביבה שלהם במהלך הטיפוח לתקופה מוגדרת ותלויית רקמות 11,12,13. OTSCs של PDACs שמרו על הכדאיות שלהם, מורפולוגיה, ואת רוב המרכיבים של מיקרו-סביבה הגידול שלהם במשך 4-9 ימים במספר מחקרים במבחנה 5,12,14. מבחינה פרספקטיבית, טכניקה זו מאפשרת יישום מיידי של הטיפול ברקמת גידול אנושית בת קיימא ex vivo וניתוחים במורד הזרם, כגון פרופיל של התמליל והפרוטאום.
הקמת OTSCs מספקת הזדמנות ייחודית לבחון את תגובת הטיפול ex vivo מיד לאחר הניתוח. לפיכך, OTSCs יאפשר באופן פרוספקטיבי לזהות אסטרטגיות טיפוליות כדי להתאים אישית את הטיפול במחלה גרורתית. פרוטוקול זה מתאר את הייצור והטיפוח של OTSCs קיימא של סרטן הלבלב.
דגימות רקמות נאספו ועובדו לאחר אישור ועדת האתיקה המקומית של אוניברסיטת ליבק (# 16-281).
1. איסוף וטיפול ברקמות טריות
הערה: יש לטפל בזהירות בכל דגימת רקמה אנושית לא קבועה כדי למנוע את הסיכון לזיהום מפתוגנים הנישאים בדם. כל החולים צריכים להיבדק כדי להיות שליליים עבור HIV, HBV, ו- HCV לפני עיבוד רקמות. לבשו מעיל מגן וטפלו בדגימות רקמות אנושיות עם כפפות.
2. הכנה
3. שיבוץ רקמות באגרוז נמס נמוך
4. חיתוך הרקמה המשובצת באגרוז באמצעות ויברטומה
5. תרבות של תרביות פרוסות אורגנוטיפיות
6. בדיקת כדאיות Resazurin
הערה: בדיקת הכדאיות של רזזורין מודדת פעילות מטבולית כללית של תרביות פרוסות אורגנוטיפיות בהתבסס על הפחתת רזזורין כחול שאינו פלואורסצנטי לרסורופין פלואורסצנטי אדום בתאים חיים15. לבדיקה אין השפעות רעילות על תאים וניתן ליישם אותה על התרביות שוב ושוב בהתאם לשאלת המחקר הבודדת. הכדאיות נמדדה באמצעות בדיקת רסזורין כל 2-3 ימים.
7. קיבוע פורמלין והטמעת פרפין של OTSCs
8. צביעת המטוקסילין ואוזין (H&E)
9. אימונוהיסטוכימיה של OTSCs
איור 1 מספק סקירה כללית של זרימת העבודה לתרבית OTSCs מרקמת גידול טרייה ולא קפואה. דגימות של PDAC ראשוני וגרורות נאספו מיד לאחר כריתה כירורגית ואוחסנו במשך הלילה על קרח רטוב ב -4 מעלות צלזיוס בתמיסת אחסון הרקמות. הדגימות עובדו, והפרוסות תורבתו כמתואר בפרוטוקול. המורפולוגיה המקרו?...
OTSCs של דגימות גידול טרי הם קירוב קרוב של הגידול באתרו. הם שומרים על המורפולוגיה הבסיסית שלהם, פעילות ההתרבות והמיקרו-סביבה שלהם במהלך הטיפוח לתקופה מוגדרת ותלויית רקמות 11,12,13. טכניקה זו מאפשרת יישום מיידי של הטיפול ברקמת גידול אנושית ...
המחברים לא חשפו ניגודי עניינים פוטנציאליים.
ר. בראון נתמך על ידי בית הספר למדען קליני ליבק (DFG #413535489) ותוכנית מימון הצעירים של אוניברסיטת ליבק.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced DMEM/F-12 Medium | Gibco | 12634028 | |
Agarose Low Melt | Roth | 6351.2 | 8% in Ringer solution |
Antibody Diluent, Background Reducing | Dako | S3022 | |
AquaTex | Merck | 108562 | |
Bioethanol (99%, denatured) | CHEMSolute | 2,21,19,010 | |
Citric Acid monohydrate | Sigma Aldrich | C7129 | |
Cleaved Caspase-3 (Asp175) (5A1E) Rabbit mAb | Cell Signalling Technology | 9664 | 1:400 dilution |
Derby Extra Double Edge Safety Razor Blades | Derby Tokai | ||
Embedding cassettes | Roth | H579.1 | |
Eosin Y-solution 0,5% aqueous | Merck | 10,98,44,100 | |
Eukitt Quick hardening mounting medium | Sigma-Aldrich | 3989 | |
Fetal bovine serum | Gibco | 10270106 | |
Formaldehyde solution 4,5%, buffered | Büfa Chemikalien | B211101000 | |
Hem alum solution acid acc. to Mayer | Roth | T865 | |
Human EGF | Milteniy Biotec | 130-097-794 | |
Hydrocortisone | Sigma Aldrich (Merck) | H0888 | |
Hydrogen peroxide 30% | Merck | 1,08,59,71,000 | |
Insulin human | Sigma Aldrich (Merck) | 12643 | |
Liquid DAB+ Substrate Chromogen System | Dako | K3468 | |
MACS Tissue Storage Solution | Milteniy Biotech | 130-100-008 | |
Methanol | Merck | 10.600.092.500 | |
Microscope Slides Superfrost Plus | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Millicell Cell Culture Insert, 30 mm, hydrophilic PTFE, 0.4 µm | Millipore (Merck) | PICM0RG50 | |
Monoclonal mouse anti-human Cytokeratin 7 (Clone OV-TL 12/30) | Dako | M7018 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse anti-human Ki67 Clone MIB-1 | Dako | M7240 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse Anti-vimentin (Clone V9) | Dako | M0725 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG2a | Dako | X0943 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG1 | Dako | X093101-2 | 1:200 dilution |
Paraffin (melting temperature 56°- 58°) | Merck | 10,73,37,100 | |
Penicillin-Streptomycin (10.000 U/ml) | Gibco | 15140122 | |
PBS pH 7,4 (1x) Flow Cytometry Grade | Gibco | A12860301 | |
Resazurin sodium salt; 10 mg/ml in PBS | Sigma Aldrich | R7017 | 1:250 dilution |
Ringer's solution | Fresenius Kabi | 2610813 | |
RPMI-1640 Medium | Sigma Aldrich (Merck) | R8758 | |
Tissue culture testplate 6 | TPP | 92006 | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | 9002-93-1 | |
VECTASTAIN Elite ABC-Peroxidase Kit | Vector Laboratories | PK-6200 | |
Xylene (extra pure) | J.T.Baker | 8,11,85,000 | |
Equipment | |||
ClarioStar Microplate Reader | BMG Labtech | ||
Paraffin Embedding Center E61110 | Leica | ||
Rotary Microtome Microm HM355S | Thermo Scientific | ||
Section Transfer System Microm STS | Thermo Scientific | ||
VT 1200S Vibratom | Leica |
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