Utilizzo del modello di membrana coroallantoica di pollo in vivo per studiare i tumori ginecologici e urologici

Riepilogo

Vi presentiamo il modello di membrana corioallantoica del pollo come modello alternativo, trapiantabile, in vivo per l'innesto di linee cellulari del cancro ginecologico e urologico e tumori derivati dal paziente.

Abstract

I modelli murini sono i test di riferimento per gli studi sul cancro in vivo. Tuttavia, i costi, i tempi e le considerazioni etiche hanno portato a richieste di modelli alternativi di cancro in vivo. Il modello di membrana corioalltoica di pollo (CAM) fornisce un'alternativa rapida e economica che consente la visualizzazione diretta dello sviluppo del tumore ed è adatta per l'imaging in vivo. Come tale, abbiamo cercato di sviluppare un protocollo ottimizzato per l'ingoiare i tumori ginecologici e urologici in questo modello, che presentiamo qui. Circa 7 giorni dopo la fecondazione, la cella d'aria viene spostata sul lato vascolarizzato dell'uovo, dove viene creata un'apertura nel guscio. I tumori da linee cellulari murine e umane e tessuti primari possono quindi essere innestati. Questi sono tipicamente semi in una miscela di matrice extracellulare e mezzo per evitare la dispersione cellulare e fornire supporto nutritivo fino a quando le cellule reclutano una fornitura vascolare. I tumori possono quindi crescere fino a 14 giorni aggiuntivi prima della schiusa delle uova. Impiantando cellule correttamente trasdotte con luciferasi della lucciola, l'imaging della bioluminescenza può essere utilizzato per il rilevamento sensibile della crescita tumorale sulla membrana e le cellule tumorali si diffondono in tutto l'embrione. Questo modello può essere potenzialmente utilizzato per studiare la tumorigenicità, l'invasione, la metastasi e l'efficacia terapeutica. Il modello di pollo CAM richiede molto meno tempo e risorse finanziarie rispetto ai modelli murini tradizionali. Poiché le uova sono immunocompromesse e tolleranti immunitarie, i tessuti di qualsiasi organismo possono essere potenzialmente impiantati senza costosi animali transgenici (ad esempio, topi) necessari per l'impianto dei tessuti umani. Tuttavia, molti dei vantaggi di questo modello potrebbero potenzialmente essere anche limitazioni, tra cui il breve tempo di generazione del tumore e lo stato di tolleranza immunocompromessa/immune. Inoltre, anche se tutti i tipi di tumore presentati qui innesto nel modello di membrana corioallantoica di pollo, lo fanno con vari gradi di crescita del tumore.

Introduzione

I topi sono serviti come il classico organismo modello per lo studio delle malattie umane, compresa la malignità. Come mammiferi, condividono molte somiglianze con gli esseri umani. Il loro alto grado di somiglianza genetica ha permesso la manipolazione transgenica del genoma del topo per fornire enormi informazioni sul controllo genetico delle malattie umane¹. Un'ampia esperienza nella gestione e sperimentazione dei topi ha portato al loro essere il modello di scelta per la ricerca biomedica. Tuttavia, oltre alle preoccupazioni etiche e scientifiche riguardanti i modelli murini, possono anche essere piuttosto costose e dispendiose in termini di tempo^2,3. Lo sviluppo dei tumori può richiedere settimane o addirittura mesi. L'alloggiamento in un'istituzione tipica da solo può funzionare in centinaia a migliaia di dollari mentre i tumori si stanno sviluppando. Il cancro ovarico è un esempio di questo inconveniente perché la sua crescita nei modelli murini può facilmente richiedere mesi. I ritardi nei progressi della ricerca hanno un potenziale impatto sul tasso di sopravvivenza a 5 anni dei pazienti affetti da cancro ovarico, pari solo al 47% (ossia un aumento della sopravvivenza di appena il 10% in 30 anni)⁴. Allo stesso modo, i tumori urologici (cancro del rene, della prostata e della vescica) costituiscono il 19% di tutti i casi di cancro negli Stati Uniti e l'11% dei decessi correlati al cancro⁴. Così, un nuovo approccio in vivo per studiare i tumori ginecologici e urologici potrebbe far risparmiare a un laboratorio molto tempo, lavoro e denaro, anche se questo modello viene applicato solo agli esperimenti di screening iniziali. Inoltre, la conseguente accelerazione dei risultati della ricerca potrebbe avere un impatto significativo i 177.000 individui diagnosticati con questi cancri ogni anno.

Il modello CAM di pollo offre molti vantaggi che affrontano i problemi di cui sopra. Un modello popolare per studiare l'angiogenesi^5,6, invasione delle cellule tumorali^7,8, e metastasi^7,9, il modello CAM embrione pulcino è già stato utilizzato per studiare molte forme di cancro, tra cui glioma^10,11,12, testa e collo carcinoma a cellule squamose^13,14, leucemia^15,16, cancro al pancreas¹⁷, cancro colorettale¹⁸. Inoltre, sono stati generati modelli CAM per neuroblastoma¹⁹, linfoma Burkitt²⁰, melanoma²¹e fibrosarcoma felino²². Studi precedenti hanno anche presentato l'innesto di cancro della vescica²³ e linee cellulari del cancro alla prostata²⁴, ma con dettagli di protocollo limitati. Non solo le uova sono molto più economiche dei topi, ma producono anche risultati altamente riproducibili^25,26. Essi mostrano lo sviluppo di vascolatura veloce, e l'afflusso di tumore può verificarsi in più rapidamente come pochi giorni ed essere visualizzato longitudinalmente attraverso la finestra aperta. Con il periodo di tempo di 21 giorni tra la fecondazione ovula e la schiusa, gli esperimenti possono essere completati in poche settimane. Inoltre, il basso costo, le limitate esigenze abitative e le piccole dimensioni consentono facilmente esperimenti su larga scala che sarebbero proibitivi per gli studi sui topi.

Pertanto, abbiamo cercato di ottimizzare il modello CAM per l'innesto di tumori ginecologici e urologici. A causa dello stato immunocompromesso del primo embrione di pollo²⁷, sia le cellule del topo che quella umana possono essere facilmente impiantate. Come tale, abbiamo innestato con successo tumori ovarici, renali, prostatici e della vescica. Per ciascuno di questi tipi di tumore, la CAM accetta prontamente le linee cellulari del topo e/o del tumore umano. È importante sottolineare che i tessuti tumorali primari appena raccolti possono anche innestare cellule digerite o pezzi di tessuto solido con alti tassi di successo. Ognuno di questi tipi di cancro e fonti cellulari richiede ottimizzazione, che condividiamo qui.

Protocollo

Tutti gli esperimenti qui presentati sono stati esaminati e approvati dai comitati etici competenti dell'Università della California, Los Angeles (UCLA). L'uso di tumori umani primari e identificati è stato approvato dall'UCLA Institutional Review Board (numeri di protocollo 17-000037, 17-001169 e 11-001363). All'UCLA, la revisione del Comitato per la ricerca sugli animali non è necessaria per gli esperimenti che utilizzano embrioni di pollo; l'approvazione del protocollo è necessaria solo quando le uova saranno covate. Tuttavia, le migliori pratiche, come le linee guida AVMA per l'eutanasia degli animali, sono state utilizzate per gestire gli embrioni di pollo in modo etico ed evitare il più possibile il dolore. I ricercatori sono invitati a verificare i requisiti di supervisione presso il loro istituto prima di iniziare gli studi utilizzando modelli CAM.

1. Preparazione delle uova

1. Prima di ricevere le uova, assemblare ed eclantizzare l'incubatrice di uova a 37,8 gradi centigradi con 60-70% di umidità seguendo le istruzioni del produttore.
   NOTA: per ridurre al minimo i rischi di contaminazione, l'acqua autoclava può essere utilizzata per controllare l'umidità.
2. Dopo aver ricevuto le uova di gallina rossa del Rhode Island da un fornitore di uova di laboratorio certificato, pulisci a secco la superficie delle conchiglie con asciugamani di carta. Un tovagliolo di carta leggermente smorzato può essere utilizzato per rimuovere il materiale aderito. Asciugare immediatamente.
   NOTA: Bagnare il guscio con liquidi al di sotto di 43,3 gradi centigradi può introdurre batteri nell'uovo. Se si sceglie di lavare o disinfettare le uova, la temperatura del liquido deve essere compresa tra 43,3 e 48,9 gradi centigradi. Temperature più elevate possono far bollire le uova. La scelta del disinfettante deve essere effettuata in base ai microrganismi che destano preoccupazione.
3. Utilizzare una matita o un pennarello per etichettare la data sull'uovo. Questo è considerato giorno di sviluppo 0.
4. Mettere le uova nell'incubatrice di uova e incubare per almeno 7 giorni con rotazione per consentire lo sviluppo della CAM. Può essere utilizzato un rotatore automatico, o le uova possono essere ruotate di 180 s 2-3 volte al giorno.

2. Aprire le uova

NOTA: L'apertura delle uova deve essere effettuata quando il CAM si è completamente sviluppato. Questo è in genere il giorno di sviluppo 7 o 8.

1. Disinfettare un armadio di biosicurezza con il 70% di etanolo. Allo stesso modo disinfettare e posizionare nell'armadio biosicurezza un portauovo, candela uovo, marcatore, strumento rotativo cordless con una pietra di macinazione carbide in silicio e ruota di taglio circolare, 18 G ago, controller pipet con tubo sottovuoto, nastro di imballaggio, ufficio forbici, forbici curve, pinze Semken (o simili), batuffoli di cotone e pellicole trasparenti da 6 x 7 cm. Quando possibile, utilizzare strumenti sterili, usa e getta o autoclaved.
2. Spegni il rotatore dell'uovo. Mettere circa 1-3 uova nell'armadietto della biosicurezza sul rack delle uova. Mentre al buio, posizionare il candelare uovo contro il guscio d'uovo per identificare la cella d'aria. Contrassegnare la posizione della cella d'aria.
   NOTA: L'intensità dell'illuminazione dal candelae è fondamentale per visualizzare l'interno dell'uovo. Se la cella d'aria o la vascolatura è costantemente difficile da vedere, provare a sostituire le batterie a candela d'uovo.
3. Spostare il candelare uovo sopra il guscio per trovare una grande rete di vasi sanguigni. Ruotare l'uovo se necessario. Una vascolatura ideale sarà ramificazione vicino al centro dell'uovo. Utilizzare un pennarello per disegnare sulla vascolatura da utilizzare per l'impianto.
4. Accendere la luce nel cofano. Utilizzando uno strumento rotativo cordless dotato di una pietra di macinazione in carbide in silicio, praticare un piccolo foro nel guscio direttamente sopra il centro della cella d'aria. Forare fino a quando la maggior parte del guscio è stato rimosso, ma la membrana interna bianca è intatta.
   NOTA: La perforazione sulla cella d'aria prima di colpire la vascolatura consente di determinare lo spessore di quel particolare guscio d'uovo sulla cella d'aria piuttosto che sulla CAM e sulla vascolatura. Se il CAM o la vascolatura viene interrotta, l'uovo non è utilizzabile per l'impianto.
5. Forare e aprire un altro piccolo foro in cui la finestra vascolare verrà aperta come è stato fatto per la cella d'aria (passaggio 2.4).
6. Utilizzando un ago da 18 G, perforare delicatamente attraverso la membrana interna bianca sopra la cella d'aria e la vascolatura. Se non è possibile penetrare il guscio, quindi forare con attenzione un po 'di più. Assicurarsi che la membrana interna bianca (ma non il CAM) venga interrotta per tutta l'area forata. La rimozione del pezzo di membrana non è necessaria.
   NOTA: Se il CAM o la vascolatura viene interrotta durante questa fase, eliminare l'uovo. Il danno è evidente se c'è sangue o albumina che fuoriesce da un foro forato.
7. Spegnere la luce del cofano. Utilizzando il candeladino a uovo, verificare che la cella d'aria sia stata trasferita dalla fine dell'uovo all'area sopra la vascolatura. Se necessario, posizionare il tubo sottovuoto inserito in un controller di pipet intorno al foro sopra la cella d'aria originale e applicare delicatamente l'aspirazione in brevi raffiche per spostare la cella d'aria.
8. Utilizzare un marcatore per delineare la nuova posizione della cella d'aria di circa 0,5 cm all'interno del contorno aria-CAM. Appisci un pezzo di nastro da imballaggio appena sopra la nuova cella d'aria. Se necessario, utilizzare le forbici da ufficio standard per tagliare il nastro a una dimensione appropriata.
   NOTA: Il nastro può interrompere il flusso d'aria attraverso il guscio e non deve essere più grande del necessario per coprire completamente la cella d'aria.
9. Riportare le uova all'incubatrice a riscaldarsi senza rotazione con la nuova cella d'aria rivolta verso l'alto. Ripetere i passaggi da 2,2 a 2,9 per aprire le uova rimanenti.
   NOTA: il protocollo potrebbe essere sospeso qui. Se non si è sicuri della qualità dello sviluppo CAM, un piccolo numero di uova dovrebbe procedere attraverso la fase 2.16 prima di aprire le uova rimanenti.
10. Collocare circa 1-3 uova con celle d'aria ricollocate sul rack delle uova nell'armadietto della biosicurezza.
    NOTA: Occorre prestare attenzione per evitare di introdurre contaminazione nell'uovo aperto. Pertanto, sempre aprire le uova all'interno di un armadio di biosicurezza, e utilizzare strumenti sterili e attrezzature quando possibile.
11. Utilizzando uno strumento rotativo cordless dotato di una ruota di taglio circolare, tagliare una piccola linea sopra il contorno della cella d'aria disegnato nel passaggio 2.8. Assicurarsi che si tratti di circa 0,5 cm all'interno del limite aria-CAM effettivo per evitare di interrompere il CAM o la vascolatura. Tagliare completamente attraverso il guscio, ma fare attenzione a non penetrare abbastanza profondamente da interrompere la CAM o la vascolatura.
12. Utilizzando le forbici curve, tagliare intorno alla cella d'aria rimanente per creare una finestra nel guscio.
    NOTA: Se sangue o membrana è presente sul guscio rimosso, l'uovo non è adatto per l'impianto. Se un'alta percentuale delle uova non viene aperta in modo pulito, prendere in considerazione l'attesa di almeno 1 giorno aggiuntivo per aprire le uova rimanenti per consentire una migliore formazione del CAM. Se i gusci delle uova rimanenti non sono stati forati, la rotazione delle uova all'interno dell'incubatrice deve essere ripresa.
13. Verificare la vitalità dell'embrione. Gli embrioni vitali mostreranno un'ampia vascolatura, albumina chiara, movimento degli embrioni o un battito cardiaco visibile.
14. Utilizzando pinze Semken, estrarre piccoli pezzi di cotone da un batuffolo di cotone sterile. Asciugare delicatamente la superficie CAM per rimuovere la polvere e i detriti del guscio.
    NOTA: La rimozione dei detriti deve essere eseguita lo stesso giorno in cui le uova vengono aperte.
15. Coprire l'apertura del guscio con un pezzo di pellicola trasparente di un quarto di pellicola trasparente di 6 x 7 cm.
16. Riportare le uova all'incubatrice. Assicurarsi che l'uovo si sieda saldamente con la finestra aperta rivolta verso l'alto e il CAM non toccare la pellicola trasparente. Utilizzare un pezzo di cremagliera uovo, il bordo del rotatore uovo, o un altro elemento adatto per puntellare tutte le uova che continuano a rotolare.
17. Ripetere i passaggi da 2,10 a 2,16 per aprire tutte le uova rimanenti.
    NOTA: l'apertura delle uova non deve essere completata lo stesso giorno dell'impianto. Aspettare almeno 1 giorno può aiutare a eliminare le uova la cui vitalità è stata compromessa aprendo il guscio.

3. Preparazione della sospensione delle cellule tumorali per il trapianto (opzione 1)

NOTA: Questo deve essere completato appena prima dell'impianto, che dovrebbe idealmente avvenire tra i giorni 7 e 10. Si prega di consultare le note all'inizio dei passaggi 5 o 6 per ulteriori informazioni sulla data di impianto. Questo approccio è stato utilizzato per tutte le linee cellulari e digeristi tumorali del cancro del rene coltivati.

1. Scongelare la soluzione a matrice extracellulare sul ghiaccio.
2. Utilizzando la digestione meccanica e/o ezimatica, ottenere una sospensione a cella singola utilizzando un metodo appropriato per il tipo di cellula in fase di impiantazione.
3. Risospendere il numero totale di cellule da impiantare in un mezzo appropriato per l'impianto. Gli impianti di 1-2 x 10⁶ celle per uovo sono tipici.
   NOTA: Il mezzo utilizzato per l'impianto delle linee cellulari è in genere il mezzo completo utilizzato per la coltura delle cellule, contenente FBS o sostituzione del siero. L'impianto di digerimento del tumore in genere utilizza il mezzo completo utilizzato per la coltura di linee cellulari dello stesso tipo di cancro. Tuttavia, le regolazioni alla formulazione media possono essere apportate se necessario sperimentalmente. Gli effetti sullo sviluppo e la crescita del tumore dovrebbero essere determinati empiricamente.
4. Pellet le cellule utilizzando una velocità di centrifuga e il tempo appropriato per le cellule utilizzate. Le velocità tipiche sono 250-300 x g, e i tempi sono 5-10 min.
5. Rimuovere il supernatante dalle celle pellettate tramite pipettaggio. Risospendere meccanicamente le cellule nel mezzo residuo tramite sfarfallio o pipettaggio. Mettere sul ghiaccio per raffreddare. Misurare il volume delle celle e del mezzo utilizzando un pipet di dimensioni appropriate.
6. Calcolare i volumi di impianto in modo che 1-2 x 10⁶ cellule siano impiantate in un volume di 20-100 l per uovo con una concentrazione di matrice extracellulare finale di 2,7-4 mg/mL. Aggiungere medio, eventuali fattori di crescita desiderati o additivi, e soluzione matrice extracellulare secondo questo calcolo. Mantenere sul ghiaccio fino a quando pronto per l'impianto.
   NOTA: Per i calcoli nei passaggi 3.3 e 3.6, deve essere incorporato un volume extra di almeno mezzo impianto di uova per garantire un volume adeguato per tutte le uova del gruppo. Per l'impianto delle linee cellulari del cancro ovarico (ad esempio, SKOV3 e ID8), sono state impiantate 10⁶ cellule per uovo. Per l'impianto della linea cellulare del carcinoma a cellule renali RENCA, cellule coltivate derivate da carcinoma a cellule renali primarie digerito, linee cellulari del cancro alla prostata (ad esempio, CWR, C4-2 e MyC-CaP) e linee cellulari tumorali della vescica (cioè, HT-1376 e T24), 2 x 10⁶ cellule sono state impiantate.

4. Preparazione di pezzi tumorali per l'impianto (opzione 2)

NOTA: Questo deve essere completato appena prima dell'impianto, che dovrebbe idealmente avvenire tra i giorni 7 e 10. Si prega di consultare le note all'inizio dei passaggi 5 o 6 per ulteriori informazioni sulla data di impianto. I tumori primari delle ovaie e della vescica sono stati impiantati come pezzi di tumore.

1. Scongelare la soluzione a matrice extracellulare sul ghiaccio. Diluire a una concentrazione proteica finale di 2,7-4 mg/mL in un mezzo appropriato contenente eventuali fattori di crescita o additivi desiderati. Tieniti sul ghiaccio.
   NOTA: L'impianto di pezzi di tumore utilizza in genere il mezzo completo utilizzato per coltivare linee cellulari dello stesso tipo di cancro. Tuttavia, gli adeguamenti alla formulazione media possono essere effettuati se necessario sperimentalmente. Gli effetti sull'innesto e sulla crescita del tumore dovrebbero essere determinati empiricamente.
2. Utilizzando un bisturi o forbici, pezzi di accisa dal tumore fresco. Le dimensioni ideali variano da 2 a 5 mm su ciascun lato. Mantenere i tessuti immersi nel mezzo fino a quando non sono pronti per l'impianto.

5. Impianto con un anello antiaderente (opzione 1)

NOTA: Le cellule possono essere impiantate a partire dal giorno di sviluppo 7 se il CAM è completamente sviluppato. L'impianto può avvenire in qualsiasi momento prima della schiusa che consente un tempo adeguato per lo sviluppo del tumore e l'esperimento desiderato, ma si noti che le cellule immunitarie dell'embrione iniziano ad essere presenti intorno al giorno 10 postfezazione²⁷. Il tasso di crescita del tumore varia considerevolmente in base al tipo di cellula e deve essere determinato empiricamente per il tipo di frequenza cellulare. Il cancro ovarico e le cellule tumorali della prostata sono stati impiantati utilizzando il metodo dell'anello antiaderente. Si noti che quando un anello antiaderente non è disponibile, una punta del pipet può essere tagliata a dimensioni simili e utilizzata.

1. Utilizzare il 70% di etanolo per disinfettare un armadio di biosicurezza e tutti gli strumenti necessari: un rack di uova, pinze a iride curva, anelli antiaderenti (1/4 di diametro interno), asta di asta di agitazione del vetro, tubi di volume appropriati e punte, pellicola trasparente 6 x 7 cm, forbici da ufficio e pennarello o matita. Quando possibile, devono essere utilizzati strumenti sterili, usa e getta o autoclaved.
2. Posizionare le uova da impiantare su un porta uova in un armadietto di biosicurezza. Selezionare un numero gestibile di uova. Fino a sei è tipico. Evitare di lasciare che le uova si raffreddino sostanzialmente mentre si lavora con loro.
3. Rimuovere la medicazione trasparente della pellicola dal guscio facendo rotolare i bordi verso la finestra aperta per evitare di estrarre pezzi di guscio. Verificare che le uova siano vitali e sane. Uova ideali avranno una grande nave al centro della zona aperta con vasi più piccoli ramificazione da esso.
4. Utilizzando pinze a iride curve, posizionare un anello sterile e antiaderente sulla CAM sopra il recipiente, idealmente su un punto di diramazione. Utilizzare un'asta sterile di mescolare il vetro per abradere delicatamente la CAM.
5. Pipet la sospensione cellulare dal passo 3.6 nel centro dell'anello antiaderente. In alternativa, utilizzare le pinze per posizionare un pezzo di tumore dal punto 4.2 al centro dell'anello antiaderente e coprire con 20-50 l della soluzione a matrice extracellulare generata nel passaggio 4.1.
6. Sigillare l'apertura con un pezzo di pellicola trasparente di un quarto di pellicola trasparente da 6 x 7 cm. Etichettare le uova con una designazione appropriata dell'impianto.
   NOTA: la numerazione delle uova all'interno di un gruppo facilita le osservazioni longitudinali.
7. Riportare l'uovo nell'incubatrice. Assicurarsi che l'apertura del guscio si sieda in posizione verticale e che l'uovo sia sicuro.
   NOTA: Le uova possono essere restituite a un'incubatrice di uova senza rotazione. In alternativa, è possibile ottenere un'elevata vitalità postimpianto utilizzando un'incubatrice a celle 37-38 gradi con CO₂ disattivata e un igrometro per monitorare l'umidità, che dovrebbe essere del 50%-80%.

6. Impianto senza anello antiaderente (opzione 2)

NOTA: Le cellule possono essere impiantate a partire dal giorno di sviluppo 7 se il CAM è completamente sviluppato. L'impianto può avvenire in qualsiasi momento prima della schiusa che consente un tempo adeguato per lo sviluppo del tumore e l'esperimento desiderato, ma si noti che le cellule immunitarie dell'embrione iniziano ad essere presenti intorno al giorno 10 postfezazione²⁷. Questo metodo è stato utilizzato per l'impianto delle cellule carcinoma a cellule renali e delle cellule tumorali della vescica.

1. Utilizzare il 70% di etanolo per disinfettare un armadio di biosicurezza e tutti gli strumenti necessari: pipet e punte di volume appropriati, sterili piatti per la coltura dei tessuti di 10 cm, cremaperla uovo, medicazione per pellicole trasparente 6 x 7 cm, forbici da ufficio e pennarello.
2. Aspirati un volume di inoculazione della sospensione cellulare generato al punto 3.6 in una punta di pipet di dimensioni appropriate (200 - L è tipico). Tenendo la parte superiore della punta, espellere con attenzione la punta del pipet e posizionare orizzontalmente in uno sterile piatto di coltura dei tessuti di 10 cm.
3. Ripetere il passaggio 6.2 per tutti i campioni all'interno di un gruppo con un piatto per ogni gruppo.
4. Mettete le punte in un'incubatrice a 37 gradi centigradi per 15-30 min per consentire alla matrice extracellulare di polimerizzare parzialmente.
5. Dopo 15 min di incubazione, iniziare a controllare la polimerizzazione. Una piccola quantità di liquido fuoriesce in genere dalla punta quando viene posizionata sul piatto. La polimerizzazione di questo liquido può essere utilizzata per stimare l'estensione della polimerizzazione del liquido all'interno della punta.
6. Posizionare le uova da impiantare su un porta uova in un armadietto di biosicurezza. Selezionare un numero gestibile di uova. Fino a sei è tipico. Evitare di lasciare che le uova si raffreddino sostanzialmente mentre si lavora con loro.
7. Rimuovere la pellicola trasparente dal guscio facendo rotolare i bordi verso la finestra aperta. Questo evita di tirare via pezzi di guscio.
8. Verificare che le uova siano vitali e sane. Uova ideali avranno una grande nave al centro della zona aperta con vasi più piccoli ramificazione da esso.
9. Posizionare una punta di pipetta su un pipet di dimensioni appropriate. Deprimere lo stantuffo per forzare la sospensione cellulare parzialmente polimerizzata sul CAM su un vaso grande e ben sviluppato, idealmente su un punto di diramazione.
10. Sigillare l'apertura con un pezzo di pellicola trasparente di un quarto di pellicola trasparente da 6 x 7 cm.
11. Etichettare l'uovo con una designazione appropriata dell'impianto.
    NOTA: la numerazione delle uova all'interno di un gruppo facilita le osservazioni longitudinali.
12. Riportare l'uovo nell'incubatrice. Assicurarsi che l'apertura del guscio si sieda in posizione verticale e che l'uovo sia sicuro.
    NOTA: Le uova possono essere restituite a un'incubatrice di uova dedicata senza rotazione. In alternativa, è possibile ottenere un'elevata vitalità postimpianto utilizzando un'incubatrice a celle 37-38 gradi con CO₂ disattivata e un igrometro per monitorare l'umidità, che dovrebbe essere del 50%-80%.

7. L'imaging bioluminescenza della luciferasi delle lucciole

NOTA: Se le cellule impiantate sono state correttamente tradursi con la codifica genica luciferasi della lucciola o altri fattori di imaging, i tumori risultanti possono essere visualizzati utilizzando l'imaging della bioluminescenza. L'imaging a fluorescenza non è raccomandato sulle uova intatte a causa dell'alto sottofondo dal guscio d'uovo. Questa è l'analisi degli endpoint, poiché l'apertura del guscio riduce drasticamente la sopravvivenza. I tumori possono essere immagine in qualsiasi momento che è appropriato per esigenze sperimentali e la velocità di crescita del tumore. Tuttavia, in media, le uova si schiudono 21 giorni dopo la fecondazione. Pertanto, il giorno di sviluppo 18 è un endpoint appropriato per evitare il tratteggio indesiderato.

1. Se necessario, trasportare le uova all'impianto di imaging. Uova a nastro su piatti di coltura tissutale di 10 cm. Riportarli a un incubatore di uova da 37,8 gradi con il meccanismo di rotazione rimosso o disattivato. L'umidità non è fondamentale per il trasporto e l'imaging.
2. Utilizzando pinze a iride curve, spingere delicatamente il CAM lontano dal guscio fino a quando il CAM è a filo con l'albumina e l'embrione. Utilizzando pinze provino a punta larga, rompere pezzi del guscio per espandere l'apertura del guscio adeguatamente per la visualizzazione del tumore.
3. Iniettare nell'albumina delle uova un minimo di 50 - L di 30 mg/mL D-lucidferina. Un volume simile di D-lucidferin può anche essere convogliato nell'anello antiaderente o sulla superficie del CAM nell'area contenente le cellule impiantate. Ciò garantisce una bioluminescenza ottimale in assenza di un apporto vascolare ideale. Incubare per 8 min.
4. Iniettare 20-50 l di isoflurane nell'albumina dell'uovo per anesizzare l'uovo. Incubazione per ulteriori 2 min. In alternativa, l'uovo può essere collocato in una camera di induzione contenente 2-2,5% di isoflurane vaporizzato. Un'adeguata profondità di anestesia si ottiene quando il movimento embrionale cessa.
   NOTA: Per eutanasia l'uovo è possibile utilizzare volumi maggiori di isoflurane (100 oL).
5. Inserire le uova in un dispositivo di imaging a bioluminescenza e in un'immagine utilizzando le impostazioni appropriate, come indicato dalle istruzioni del produttore. Per questo studio, è stato utilizzato un tempo di esposizione di 1 min.
6. Per immaginare il CAM rimanente e l'embrione, aprire l'uovo in un piatto di coltura tissutale di 10 cm.
   1. Afferra l'uovo con le dita di entrambe le mani sulla parte inferiore dell'uovo vicino al centro dell'uovo e i pollici su entrambi i lati dell'apertura del guscio.
   2. Tirare delicatamente a parte le due metà dell'uovo con i pollici mentre si preme delicatamente nell'uovo con le dita.
   3. Quando il guscio è circa mezzo separato dal CAM e dall'embrione, capovolgere l'uovo a testa in giù su un piatto di coltura tissutale di 10 cm.
   4. Continuare a separare le metà del guscio. Se il CAM si attacca all'interno del guscio, utilizzare delicatamente le dita per spingere il CAM lontano dal guscio.
   5. Se lo si desidera, l'embrione può essere capovolto in un altro piatto.
   6. Se necessario, è possibile somministrare ulteriori isoflurane come nel passaggio 7.4.

8. Raccolta dei tumori

NOTA: I tumori possono essere raccolti in qualsiasi momento che sia appropriato per le esigenze sperimentali e la velocità di crescita del tumore. Tuttavia, in media, le uova si schiudono 21 giorni dopo la fecondazione. Pertanto, il giorno di sviluppo 18 è un endpoint appropriato per evitare il tratteggio indesiderato.

1. Afferra il tumore con le pinze. Utilizzando forbici (forbici a molla funzionano bene) o un bisturi, accuratamente accise tumore da CAM.
2. Se il tumore è stato trasdotto con il gene luciferasi della lucciola, può essere eseguito il reimaging per verificare la rimozione di tumori difficili da visualizzare.
   NOTA: I tumori eccitati possono essere analizzati con qualsiasi metodo appropriato per un particolare esperimento. I tumori possono anche essere reimpiantati in CAM o topi. Per confermare l'identità del tumore, i tumori possono essere fissati, paraffina incorporato, ed esaminati con ematossialina e eosina o colorazione immunoistochimica.

Risultati

Finora, abbiamo trovato questo metodo di impianto per avere successo per i tumori ovarici, renali, prostatici e della vescica. Ognuna è stata ottimizzata per identificare condizioni specifiche per l'impianto, anche se ci può essere flessibilità. Tra i tipi di tumore testati, la crescita del cancro ovarico era molto meno pronunciata e in genere non visibile senza l'assistenza dell'imaging a bioluminescenza (Figura 1). Tuttavia, un irrigidimento della CAM po...

Discussione

L'espansione e l'innesto del tumore con il modello CAM consentono una crescita tumorale più rapida e direttamente osservabile rispetto ai modelli animali in vivo esistenti. Inoltre, i costi sono significativamente più bassi una volta completato l'acquisto iniziale di attrezzature, soprattutto se confrontato con il costo dei topi immunocompromessi. Lo stato iniziale, immunocompromesso degli embrioni di pollo, consente facilmente l'innesto di tessuto umano e murino. Anche con questi punti di forza, il modello CAM ha dell...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
-010 Teflon (PTFE) White 55 Duro Shore D O-Rings	The O-Ring Store	TEF010	Nonstick ring for cell seeding. 1/4"ID X 3/8"OD X 1/16"CS Polytetrafluoroethylene (PTFE).
C4-2	ATCC	CRL-3314	Human prostate cancer cell line.
CWR22Rv1			CWR cells were the kind gift of Dr. David Agus (Keck Medicine of University of Southern California)
Cytokeratin 8/18 Antibody (C-51)	Novus Biologicals	NBP2-44929-0.02mg	Used at a dilution of 1:100 for immunohistochemical analysis of human ovarian CAM tumors.
D-Luciferin Firefly, potassium salt	Goldbio	LUCK-1G
Delicate Operating Scissors; Curved; Sharp-Sharp; 30mm Blade Length; 4-3/4 in. Overall Length	Roboz Surgical	RS6703	This is provided as an example. Any similar curved scissors would work as well.
Dremel 8050-N/18 Micro 8V Max Tool Kit	Dremel	8050-N/18	This kit contains all necessary tools.
Fertilized chicken eggs (Rhode Island Red - Brown, Lab Grade)	AA Lab Eggs Inc.	N/A	A local egg supplier would need to be identified, as this supplier only delivers regionally.
HT-1376	ATCC	CRL-1472	Human bladder cancer cell line.
Hovabator Genesis 1588 Deluxe Egg Incubator Combo Kit	Incubator Warehouse	HB1588D-NONE-1102-1588-1357	Other egg incubators may be used, but their reliability would need to be verified. After implantation, a cell incubator with the CO2 disabled may also be used.
ID8			Not commercially available, please see PMID: 10753190.
Incu-Bright Cool Light Egg Candler	Incubator Warehouse	1102	Other candlers may be used; however, this is preferred among those that we have tested. This candler is included in the aforementioned incubator kit.
Iris Forceps, 10cm, Curved, Serrated, 0.8mm tips	World Precision Instrument	15915	This is provided as an example. Any similar curved forceps would work as well. Multiple brands have been used for this method.
Isoflurane	Clipper Distributing	0010250
IVIS Lumina II In Vivo Imaging System	Perkin Elmer
Matrigel Membrane Matrix HC; LDEV-Free	Corning	354248	Extracellular matrix solution
MyC-CaP	ATCC	CRL-3255	Murine prostate cancer cell line.
Portable Pipet-Aid XP Pipette Controller	Drummond Scientific	4-000-101	Any similar pipet controller would be appropriate.
PrecisionGlide Hypodermic Needles	BD	305196	This is provided as an example. Any 18G needle would work similarly.
RENCA	ATCC	CRL-2947
Semken Forceps	Fine Science Tools	11008-13	This is provided as an example. Any similar forceps or another style that suits researcher preference would be appropriate.
SKOV3	ATCC	HTB-77	Human ovarian cancer cell line.
Specimen forceps	Electron Microscopy Sciences	72914	This is provided as an example. The forceps used for pulling away the shell for bioluminescence imaging are approximately 12.8 cm long with 3 mm-wide tips.
Sterile Cotton Balls	Fisherbrand	22-456-885	This is provided as an example. Any sterile cotton balls would suffice.
Stirring Rods with Rubber Policeman; 5mm diameter, 6 in. length	United Scientific Supplies	GRPL06	This is provided as an example. Any similar glass stir rods would work as well.
T24	ATCC	HTB-4	Human bladder cancer cell line.
Tegaderm Transparent Dressing Original Frame Style 2 3/8" x 2 3/4"	Moore Medical	21272
Tissue Culture Dishes, 10 cm diameter	Corning	353803	This is provided as an example. Any similar, sterile 10-cm dish may be used. Tissue culture treatment is not necessary.
Tygon Clear Laboratory Tubing - 1/4 x 3/8 x 1/16 wall (50 feet)	Tygon	AACUN017	This is provided as an example. Any similarly sized tubing would work as well.