Bir Glioblastoma Multiforme Hayvan Modelinde Bir Oligonükleotid Yükünün Nanopartikül Teslimi

Özet

Kan-beyin bariyeri, tedavisi olmayan bir hastalık olan glioblastoma için tedavilerin uygulanmasında önemli bir engeldir. Burada, boyut nedeniyle bu fizyolojik bariyeri atlayabilen ve tümör içinde birikebilen in vivo görüntü kılavuzluğunda demir oksit terapötik nano bir platform sunuyoruz.

Özet

Glioblastoma multiforme (GBM), tedavisi olmayan primer beyin malignitesinin en yaygın ve agresif formudur. Kan-beyin bariyeri, tedavilerin GBM'ye uygulanmasında önemli bir engeldir. Burada bildirilen, boyut ve tümör bölgesinde birikme nedeniyle bu fizyolojik engeli atlayabilen ve yükünü iletebilen, görüntü kılavuzlu, demir oksit bazlı bir terapötik dağıtım nano platformudur. Bu 25 nm nano platform, Cy5.5 floresan boya ile etiketlenmiş ve faydalı yük olarak antisens oligonükleotid içeren çapraz bağlı dekstran kaplı demir oksit nanopartiküllerinden oluşur. Manyetik demir oksit çekirdek, nanopartiküllerin in vivo manyetik rezonans görüntüleme yoluyla izlenmesini sağlarken, Cy5.5 boyası optik görüntüleme ile izlemeye izin verir. Bu rapor, intravenöz enjeksiyonu takiben ortotopik olarak implante edilen glioblastoma tümörlerinde bu nanopartikül platformunun (MN-anti-miR10b olarak adlandırılır) birikiminin izlenmesini detaylandırır. Ek olarak, RNA terapötiklerinin kliniğe çevrilmesini engelleyen bir sorun olan RNA oligonükleotidlerinin in vivo iletimi hakkında bilgi sağlar.

Giriş

Glioblastoma multiforme (GBM), neredeyse tedavisi olmayan en yüksek astrositom derecesidir. Yılda yaklaşık 15.000 kişiye glioblastoma teşhisi konmaktadır, bu da yaklaşık 15 aylık kasvetli bir medyan sağkalım ve 5 yıllık sağkalım oranı %^5'tir1. Son yıllarda, terapötik seçenekleri ilerletmek için çok sayıda çabaya rağmen prognozda marjinal bir iyileşme olmuştur. GBM için mevcut bakım standardı, mümkün olduğunda maksimal cerrahi rezeksiyonu, ardından radyoterapi ve kemoterapiyi içerir². Tercih edilen kemoterapi olan temozolomid (TMZ), kayda değer klinik etkinlik gösterdiği keşfedilen gliobl....

Protokol

Hayvan deneklerle ilgili tüm prosedürler Michigan Eyalet Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Dişi soylu atimik çıplak fareler, 7 haftalıkken Jackson Labs'tan (suş # 007850) satın alındı ve implantasyon ameliyatından önce 1 hafta boyunca alışmalarına izin verildi. Fareler implant sırasında yaklaşık 21-25 g idi. Ateşböceği lusiferazı eksprese eden U251 hücreleri, Dr. Ana deCarvalho¹² tarafından üretildi ve sağlandı.

1. Hücre kültürü ve implantasyon için hazırlık

1. Kültür lusiferaz etiketli, insan glioblast....

Tartışmalar

BBB boyunca nanopartiküllerin birikimini doğrulamak için farklı yöntemler arasında birkaç kritik adım, protokolün başarısı için belirleyici olabilir. GBM hücrelerinin ortotopik implantasyonundan başlayarak, kemik kuruduktan sonra kafatasının dikiş çizgilerinin görünür olmasını sağlamak önemlidir; Bu, tümör hücrelerinin doğru yerleştirilmesine yardımcı olur. Kafatasını delmek için, matkap bölgesine hafif bir basınç uygulamak ve kemikte sığ bir izle.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Athymic nude "J:NU" mice	Jackson Laboratory	RRID:IMSR_JAX:007850	Immunocompromised mouse model
0.25% Trypsin	Gibco	25200-056	Cell culture reagent for U251
1.7 mL microcentrifuge tube	DOT Scientific	RN1700-GMT	For tissue collection
10 µL, Neuros Syringe, Model 1701 RN, 33 gauge, Point Style 4	Hamilton	65460-06	Syringe for intracranial implantation of tumor cells
3M Vetbond	3M	1469SB	Tissue adhesive for surgical site closure
4% Paraformaldehyde	Thermo Scientific	J199943-K2	Tissue fixing solution
70% isopropoyl alcohol wipe	Cardinal	MW-APL	Topical antiseptic wipe for tumor implantation and tail vein injection
Aperio Versa	Leica		For scanning of stained tissue section slides
Betadine Surgical Scrub	Purdue	6761815101	Topical antiseptic for tumor implantation
BioSpec 70/30	Bruker		Magnetic resonance imaging scanner
Bone Wax	Medline	DYNJBW25	Bone wax for sealing implantation site
Burrs for Micro drill	F.S.T.	19007-05	Drill burr used to make hole in skull for tumor implantation
DAPI Fluoromount-G	SouthernBiotech	0100-20	Tissue mounting media containing DAPI stain
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM)	Gibco	11995-065	Cell culture media for U251
Extra Fine Graefe Forceps	F.S.T.	11150-10	Sugical tool for tumor implantation
Fetal bovine serum	Corning	35-010-CV	Cell culture media supplement for U251
Fine Scissors - Sharp 10.5cm	F.S.T.	14060-10	Sugical tool for tumor implantation
Glydo (Lidocaine)	Sagent	673-76	Topical analgesic for surgical site
Ideal Micro Drill	CellPoint Scientific	67-1200A	Drill used to make hole in skull for tumor implantation
Insulin syringe 1CC 29G X 1/2"	Becton, Dickinson	324704	Syringe for D-Luciferin injection and tail vein injection of nanoparticles
Isoflurane	Covetrus	11695067772	Anethesia
Isoflurane vaporizer	SOMNI Scientific	VS6002	Anethesia apparatus
IVIS SpectrumCT In Vivo Imaging System	PerkinElmer/Revvity	128201	Bioluminescence and fluorescence imaging scanner
IVISbrite D-Luciferin Potassium Salt	PerkinElmer/Revvity	122799-100MG	Substrate for bioluminescence imaging
Ketaset (Ketamine)	Zoetis	10004027	Anesthetic for tumor implantation surgery
Ketofen (Ketoprofen)	Zoetis	10004031	Analgesic for tumor implantation surgery
Leica CM1950	Leica	CM1950	For cryosectioning of OCT-embedded samples
PBS	Gibco	14190-144	Cell culture reagent and cell suspension solution for implantation of U251
Penicillin-streptomycin	Gibco	15140-122	Antibiotic for cell culture media for U251
Puralube vet ointment	MWI Veterinary	27505	Opthalmic eye ointment for protection during tumor implantation
Ruler	F.S.T.	18000-30	Used to measure drill site for implanation
Tissue-Tek Cryomold  Intermediate 15 x 15 x 5 mm	Sakura	4566	Collection mold for collecting tissue samples
Tissue-Tek O.C.T. Compound	Sakura	4583	Freezing compound for collecting tissue samples
U-251 MG cell line human	Millapore Sigma	9063001	Human glioblastoma cell line
Xylazine Injectable Solution, 100 mg/ml	Covetrus	1XYL006	Paralytic for tumor implantation surgery