Het kuikenembryobrein gebruiken als model voor in vivo en ex vivo analyses van menselijk glioblastoomcelgedrag

Het kuikenembryo is een ideaal modelsysteem geweest voor de studie van de ontwikkeling van gewervelde dieren, met name voor experimentele manipulaties. Het gebruik van het kuikenembryo is uitgebreid voor het bestuderen van de vorming van menselijk glioblastoom (GBM) hersentumoren in vivo en de invasiviteit van tumorcellen in het omliggende hersenweefsel. GBM-tumoren kunnen worden gevormd door injectie van een suspensie van fluorescerend gelabelde cellen in de E5-middenhersenen (optisch tectum) ventrikel in ovo.

Afhankelijk van de GBM-cellen vormen zich willekeurig compacte tumoren in de ventrikel en in de hersenwand en dringen groepen cellen het hersenwandweefsel binnen. Dikke weefselsecties (350 μm) van vaste E15-tecta met tumoren kunnen immunogekleurd worden om te onthullen dat binnendringende cellen vaak langs bloedvaten migreren wanneer ze worden geanalyseerd door 3D-reconstructie van confocale z-stackbeelden. Levende E15 middenhersenen en voorhersenen plakjes (250-350 μm) kunnen worden gekweekt op membraaninzetstukken, waar fluorescerend gelabelde GBM-cellen kunnen worden geïntroduceerd op niet-willekeurige locaties om ex vivo co-culturen te bieden om celinvasie te analyseren, die ook langs bloedvaten kan optreden, gedurende een periode van ongeveer 1 week. Deze ex vivo co-culturen kunnen worden gevolgd door widefield of confocale fluorescentie time-lapse microscopie om het gedrag van levende cellen te observeren.

Co-gekweekte plakjes kunnen vervolgens worden gefixeerd, immunogekleurd en geanalyseerd door confocale microscopie om te bepalen of de invasie al dan niet plaatsvond langs bloedvaten of axonen. Bovendien kan het co-cultuursysteem worden gebruikt voor het onderzoeken van potentiële cel-celinteracties door aggregaten van verschillende celtypen en kleuren op verschillende precieze locaties te plaatsen en celbewegingen te observeren. Medicamenteuze behandelingen kunnen worden uitgevoerd op ex vivo culturen, terwijl deze behandelingen niet compatibel zijn met het in ovo-systeem . Deze twee complementaire benaderingen maken gedetailleerde en nauwkeurige analyses mogelijk van menselijk GBM-celgedrag en tumorvorming in een zeer manipuleerbare gewervelde hersenomgeving.