A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
אורגנואידים הנוצרים מגידולי חולים מוזרקים אורתוטופית לכבד העכבר. כריתה של רקמת כבד לא גידולית מובילה לסביבה רגנרטיבית ברקמת הכבד בה נמצא הגידול.
הישנות מהווה אתגר בולט לאחר טיפול בקרצינומה של הכבד (HCC), ומשפיעה על יותר מ-70% מהחולים שעוברים כריתה כירורגית. הישנות נובעת ממיקרו-גרורות שלא זוהו או מסרטן דה נובו , שעלול להיות מופעל על ידי התחדשות כבד לאחר ניתוח. מחקר קודם השתמש בקווי תאי HCC במודלים אורתוטופיים כדי לחקור את ההשפעה של התחדשות הכבד, אך תוקפם המוגבל עורר את הצורך במודל מייצג יותר. כאן, אנו מציגים גישה חדשה המשתמשת באורגנואידים HCC שמקורם בחולה כדי לחקור את ההשפעה של התחדשות הכבד על HCC.
רקמות הגידול של המטופל מעובדות ליצירת אורגנואידים של גידול, משובצות במטריצת קרום בסיס תלת מימדית, ומתורבתות במדיום ספציפי לכבד. מיליון אורגנואידים מוזרקים לאונה העליונה הימנית (RSL) של עכברים חסרי חיסון, המאשרים צמיחת גידול מקרוסקופי באמצעות סונוגרפיה. קבוצת ההתערבות עוברת כריתה של האונה הצידית השמאלית (LLL) (30% מנפח הכבד הכולל) או בנוסף, האונה האמצעית (ML) (65% מנפח הכבד הכולל) כדי לגרום להתחדשות הכבד בתוך אתר הגידול. קבוצת הביקורת חווה לפרוטומיה מחדש ללא כריתת רקמת כבד. לאחר שבועיים, שתי הקבוצות עוברות גידול והוצאת רקמות רגילות.
לסיכום, מודל אורגנואיד HCC זה שמקורו בחולה מציע פלטפורמה חזקה לחקירת ההשפעה של התחדשות הכבד לאחר כריתת סרטן. ההרכב הרב-תאי שלו, המגוון הגנטי ויכולות התרבית הממושכות שלו הופכים אותו לכלי רב ערך לחקר מנגנוני הישנות HCC והתערבויות פוטנציאליות.
הישנות לאחר טיפול בקרצינומה של הכבד (HCC) היא אתגר משמעותי, המשפיע על למעלה מ-70% מהחולים שעוברים כריתה כירורגית 1,2,3. הישנות זו עלולה לנבוע ממיקרו-גרורות שלא זוהו (גידול רב-מרכזי) או מהתפתחות סרטן דה נובו 4. מחקרים קליניים וניסויים מצביעים על כך שתהליך התחדשות הכבד המופעל על ידי כריתה כירורגית יכול להפעיל מיקרו-גרורות סמויות, ולתרום להישנות הגידול.
יש צורך במחקר נוסף כדי להשוות את ביטוי הגנים והחלבונים בתאי כבד נורמליים וממאירים בסביבת כבד מתחדשת. בנוסף להבהרת המנגנונים העומדים בבסיס הישנות, זיהוי מסלולי איתות ממוקדים ספציפיים לתאים סרטניים טומן בחובו פוטנציאל להתקדמות טיפולית משמעותית. גישה זו שואפת ליישב את הרעיונות הסותרים לכאורה של מיקרו-סביבה אנטי-גידולית ותנאים נוחים להתחדשות הכבד.
מודלים קודמים השתמשו בהזרקה אורתוטופית של קווי תאי HCC כדי לחקור את ההשפעה של התחדשות הכבד5. מודל חלוצי זה משתמש באורגנואידים HCC שמקורם בחולה, ומציע מספר יתרונות על פני קווי תאים מסורתיים. אורגנואידים שומרים על אוכלוסיות תאים מגוונות, המשקפות את המבנה והתפקוד של תבנית המודל, בניגוד לקווי תאים וספרואידים. המגוון הגנטי שלהם מגביר את הייצוגיות. בנוסף, אורגנואידים מספקים יציבות לתרבית ממושכת, ומאפשרים מחקרי התערבות ממושכים. אנו ממליצים על הזרקת RSL בשל פוטנציאל ההתחדשות המעולה שלה בהשוואה לאונה התחתונה הימנית (RIL). השיטה המתוארת כאן מספקת פלטפורמה המשתמשת באורגנואידים סרטניים עם יתרונות בולטים בהשוואה לקווי תאים סרטניים כדי לחקור את שאלת המחקר הנ"ל.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
דגימות כבד המשמשות ליצירת אורגנואידים התקבלו ממטופלים שנותחו בבית החולים האוניברסיטאי של באזל (USB) לאחר הסכמה מדעת בכתב באישור הוועדה האתית של צפון-מערב ומרכז שוויץ (מספר BASEC 2019-02118). כל הניסויים בעכברים אושרו ובוצעו בהתאם להנחיות ולתקנות של הוועדה לטיפול בבעלי חיים של קנטון בזל-שטאדט, שוויץ (3123-33896). כל העכברים היו מזן עכבר גמא SCID שאינו סוכרתי (NOD) ולכן הונדס גנטית לדיכוי חיסוני; נעשה שימוש רק בבעלי חיים זכרים. ראה טבלה 1 וטבלת חומרים לפרטים הקשורים לפתרונות, ריאגנטים, חומרים ומכשירים המשמשים בפרוטוקול. ראה איור 1 לסקירה כללית של הניסוי.
1. גידול עכברים
2. דגימות מטופלים וקליניות
3. הזרקת אורגנואיד לעכבר
4. כריתה קלה (30% מרקמת הכבד)
5. כריתה גדולה (65% מרקמת הכבד)
6. סגירת הבטן
7. טיפול לאחר הניתוח
8. מעקב אחר צמיחת הגידול
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בדקנו את התרומה של אונות הכבד הבודדות לנפח הכבד הכולל ומצאנו שה-LLL מייצג 33% מנפח הכבד הכולל. ה-ML מייצג 32% מנפח הכבד הכולל, ה-RSL 13%, ה-RIL 10% וה-CL 10% (טבלה 2). תרשימי הקופסה מראים שהתרומה היחסית של אונות הכבד ניתנת להשוואה בין העכברים השונים של אותו הזן (איור 3B
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
שלבים קריטיים בפרוטוקול
הרדמת עכבר
מטרת ההרדמה היא להמיר את העכבר בבטחה למצב בו הוא יסבול מניפולציה כירורגית. יחד עם זאת, השפעת ההרדמה לא צריכה להיות חזקה מדי, כדי למנוע דום לב ריאה ומוות כתוצאה מכך. הרדמה ממלפת קלה יותר למינון, ומאפשרת לחוקר להתאים ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
לכל המחברים אין קשרים פיננסיים או אישיים עם אנשים או ארגונים אחרים שעלולים להשפיע באופן בלתי הולם על עבודתם. זה כולל כל ניגוד אינטרסים פוטנציאלי, כגון אינטרסים פיננסיים, קשרים או קשרים שעלולים להשפיע על יכולתם להציג או לפרש נתונים באופן אובייקטיבי.
אנו מודים לכל מי שמסייע בפרויקט זה, במיוחד לקרולינה גוג'ה ולד"ר דניאלה ליבראטי, על שמירה על האורגנואידים והבטחת איכות הניתנת לשחזור לאורך זמן. אנו מודים לאווה ברויאר ואנוראג גופטה מהמעבדה לניתוחי כבד והשתלות בבית החולים האוניברסיטאי של ציריך על תמיכתם בנושא ההרדמה. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחלקה הכירורגית "Personenförderung" ל-G.F.H ו-F.H.; St. Clara Forschung AG ו-"Stiftung zur Krebsbekämpfung" ל-G.F.H. ואוניברסיטת באזל, חוקר זוטר של קרן המחקר (3MS1087) ל-M.C-LL.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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