Name: intranasal delivery of therapeutic stem cells to glioblastoma in a mouse model
Uploaded: 2017-06-04T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intranasal Delivery of Therapeutic Stem Cells to Glioblastoma in a Mouse Model at JoVE.com

Questo lavoro è stato sostenuto da NIH R01NS087990 (MSL, IVB).

Tutte le procedure animali devono essere approvate dal Comitato istituzionale per la cura e l&#39;uso degli animali (IACUC) o equivalente. Se esiste qualche incertezza riguardo alle procedure specifiche descritte qui sopra, non procedere. Chiarire con l&#39;IACUC dell&#39;istituzione e un membro del personale veterinario designato. 1. Garantire la sterilità delle cellule coltivate e seguire i principi delle tecniche asettiche <ol><li> Seguire le pratiche standard di laboratorio in tutte l...

<ol>
	<li>Shah, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell-based+therapies+for+tumors+in+the+brain:+are+we+there+yet?.">Stem cell-based therapies for tumors in the brain: are we there yet?.</a> Neuro Oncol. 18 (8), 1066-1078 (2016).</li><li>Balyasnikova, I. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+delivery+of+mesenchymal+stem+cells+significantly+extends+survival+of+irradiated+mice+with+experimental+brain+tumors.">Intranasal delivery of mesenchymal stem cells significantly extends survival of irradiated mice with experimental brain tumors.</a> Mol Ther. 22 (1), 140-148 (2014).</li><li>Reitz, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+delivery+of+neural+stem/progenitor+cells:+a+noninvasive+passage+to+target+intracerebral+glioma.">Intranasal delivery of neural stem/progenitor cells: a noninvasive passage to target intracerebral glioma.</a> Stem Cells Transl Med. 1 (12), 866-873 (2012).</li><li>Dey, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+Oncolytic+Virotherapy+with+CXCR4-Enhanced+Stem+Cells+Extends+Survival+in+Mouse+Model+of+Glioma.">Intranasal Oncolytic Virotherapy with CXCR4-Enhanced Stem Cells Extends Survival in Mouse Model of Glioma.</a> Stem Cell Reports. 7 (3), 471-482 (2016).</li><li>Ahmed, A. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+preclinical+evaluation+of+neural+stem+cell-based+cell+carrier+for+targeted+antiglioma+oncolytic+virotherapy.">A preclinical evaluation of neural stem cell-based cell carrier for targeted antiglioma oncolytic virotherapy.</a> J Natl Cancer Inst. 105 (13), 968-977 (2013).</li><li>Kim, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+neural+stem+cells+target+experimental+intracranial+medulloblastoma+and+deliver+a+therapeutic+gene+leading+to+tumor+regression.">Human neural stem cells target experimental intracranial medulloblastoma and deliver a therapeutic gene leading to tumor regression.</a> Clin Cancer Res. 12 (18), 5550-5556 (2006).</li><li>Lee, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+rat+brainstem+glioma+using+human+neural+stem+cells+and+human+mesenchymal+stem+cells.">Targeting rat brainstem glioma using human neural stem cells and human mesenchymal stem cells.</a> Clin Cancer Res. 15 (15), 4925-4934 (2009).</li><li>Lesniak, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+therapy+for+malignant+glioma:+neural+stem+cells.">Targeted therapy for malignant glioma: neural stem cells.</a> Expert Rev Neurother. 6 (1), 1-3 (2006).</li><li>Robinson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GLPs+and+the+Importance+of+Standard+Operating+Procedures.">GLPs and the Importance of Standard Operating Procedures.</a> BioPharm International. 16 (8), (2003).</li><li>World Health Organization on behalf of the Special Programme for Research and Training in Tropical Diseases. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook: Good Laboratory Practice (GLP). , (2009).</li><li>NIH. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Number: NOT-OD-16-011. Implementing Rigor and Transparency) in NIH &amp; AHRQ Research Grant Applications. , (2015).</li><li>Wakimoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintenance+of+primary+tumor+phenotype+and+genotype+in+glioblastoma+stem+cells.">Maintenance of primary tumor phenotype and genotype in glioblastoma stem cells.</a> Neuro Oncol. 14 (2), 132-144 (2012).</li><li>Cheng, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+In+Vivo+SPECT+Imaging+of+Neural+Stem+Cells+Functionalized+with+Radiolabeled+Nanoparticles+for+Tracking+of+Glioblastoma.">Dynamic In Vivo SPECT Imaging of Neural Stem Cells Functionalized with Radiolabeled Nanoparticles for Tracking of Glioblastoma.</a> J Nucl Med. 57 (2), 279-284 (2016).</li><li>Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+rodent+surgery+for+the+new+surgeon.">Principles of rodent surgery for the new surgeon.</a> J Vis Exp. (47), (2011).</li><li>Clark, A. J., Fakurnejad, S., Ma, Q., Hashizume, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescence+Imaging+of+an+Immunocompetent+Animal+Model+for+Glioblastoma.">Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma.</a> J Vis Exp. (107), (2016).</li><li>Ulasov, I. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survivin-driven+and+fiber-modified+oncolytic+adenovirus+exhibits+potent+antitumor+activity+in+established+intracranial+glioma.">Survivin-driven and fiber-modified oncolytic adenovirus exhibits potent antitumor activity in established intracranial glioma.</a> Hum Gene Ther. 18 (7), 589-602 (2007).</li><li>Danielyan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+delivery+of+cells+to+the+brain.">Intranasal delivery of cells to the brain.</a> Eur J Cell Biol. 88 (6), 315-324 (2009).</li><li>Dhuria, S. V., Hanson, L. R., Frey, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+delivery+to+the+central+nervous+system:+mechanisms+and+experimental+considerations.">Intranasal delivery to the central nervous system: mechanisms and experimental considerations.</a> J Pharm Sci. 99 (4), 1654-1673 (2010).</li><li>Gross, E. A., Swenberg, J. A., Fields, S., Popp, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+morphometry+of+the+nasal+cavity+in+rats+and+mice.">Comparative morphometry of the nasal cavity in rats and mice.</a> J Anat. 135 (Pt 1), 83-88 (1982).</li><li>Marieb, E. N., Hoehn, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Human Anatomy &amp; Physiology. , (2007).</li></ol>

Sebbene sia stato ampiamente esplorato il percorso intranasale della somministrazione di farmaci per le piccole molecole, le nanomedicine e le proteine, 18 , l&#39;applicazione di cellule staminali terapeutiche per il targeting tumorale intranazionale del cervello è molto nuova nello spettro delle terapie tumorali cerebrali in sviluppo 2 , 3 , 4 . Ci sono complicazioni intrinseche riguardanti i comporta...

Bassa tossicità, bassa immunogenicità e tropismo tumorale intrinseco del cervello di cellule staminali umane sono tratti attraenti per la consegna di veicoli terapeutici 1 . Le nuove terapie a base di cellule staminali per tumori cerebrali maligni sono promettenti innovazioni sviluppate negli ultimi anni e l&#39;adattamento intranasale di questa strategia terapeutica rappresenta un salto verso la traduzione clinica, in quanto la somministrazione non invasiva e ripetuta potrebbe ridurre drasticamente la barriera per le applicazioni del paziente e Può essere adattabile per i servizi out-patient senza anestesia generale o un lungo servizio in pazienti associati a procedure chirurgiche invasive 1 , 2 , 3 , 4 . Noi ed altri abbiamo introdotto la via intranasale di consegna delle cellule staminali nei tumori del cervello e abbiamo posto il terreno per alcuni dei principi fondamentaliDella ricerca traslazionale usando i modelli xenograft 2 , 3 e 4 del mouse, oltre a studiare la migrazione di cellule staminali in vivo tramite i rivelatori di risonanza magnetica (MRI) 2 . Attraverso queste esplorazioni pilota, abbiamo accumulato un&#39;esperienza notevole e abbiamo approfittato di come costruire una robusta strategia di valutazione pre-clinica usando modelli di topi xenograft (PDX) di pazienti derivanti da malattie degli amiomi maligni, pur mantenendo la risoluzione investigativa per esaminare I dettagli meccanici più sfumati dei fenomeni biologici sofisticati dell&#39;ingresso cervello intranasale delle cellule staminali terapeutiche consegnate alla cavità nasale. Qui descriviamo i principi di un protocollo operativo standardizzato per dimostrare lo stato attuale di indagini sperimentali utilizzando una linea di cellule staminali neurali umane ben consolidate HB1.F3.CD 5 <sup&gt;, 6 , 7 , 8 , che è facilmente modificabile adattarsi a modelli o strategie tumorali specifici che utilizzano cellule staminali umane come portatori terapeutici.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="774">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:221px;">Kopf Instruments</td>
			<td style="width:119px;">Model 900</td>
			<td style="width:199px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Hypoxic Cell Culture Incubator</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">VIOS 160i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Cell culture supplies (Plastics)</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:236px;">Legend Micro 21R Refrigerated Microcentrifuge</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">75002490</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Bench centrifuge Sorvall ST16R&#160;</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">75004240</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:236px;">Micro syringe 702N 25&#181;l (22S/2&#34;/2)</td>
			<td style="width:221px;">Hamilton Company</td>
			<td style="width:119px;">80400</td>
			<td>Flat tip</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:236px;">Sample Tray for Irradiator</td>
			<td style="width:221px;">Best Theratronics</td>
			<td style="width:119px;">A13826</td>
			<td style="width:199px;">To set up mice protection with lead shield</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Leica DMi8 Microscope</td>
			<td style="width:221px;">Leica Microsystem</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom setup</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Leica CM1860 UV cryostat</td>
			<td style="width:221px;">Leica Microsystem</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom setup</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Exel International Insulin Syringe</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-841-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Corning Phosphate Buffer Saline</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:236px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium&#160;</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">11965-084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Trypsin 0.05%</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">25300054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Hyaluronidase from bovine testes</td>
			<td style="width:221px;">MilliporeSigma</td>
			<td style="width:119px;">H3506</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intranasal delivery of therapeutic stem cells to glioblastoma in a mouse model

Il tropismo intrinseco verso malignità del cervello rende le cellule staminali come vettori promettenti di agenti terapeutici contro tumori maligni. La consegna di cellule staminali terapeutiche attraverso il percorso intranasale è una strategia alternativa scoperta di recente, con un forte potenziale di traduzione clinica, a causa della sua natura non invasiva rispetto all&#39;intestazione intracranica o alla consegna attraverso percorsi sistemici. La mancanza di barriera sanguigna del sangue rafforza ulteriormente il potenziale terapeutico delle cellule staminali sottoposte a entrata intranasale del cervello. Questo articolo riassume le tecniche essenziali utilizzate nei nostri studi e delinea i principi fondamentali della strategia intranasale per la consegna delle cellule staminali usando un modello di mouse degli xenograft intracranici degli gliomi. Eseguiamo le procedure ottimizzate che generano risultati coerenti e riproducibili con specifici parametri sperimentali predeterminati e offrono linee guida per un flusso di lavoro semplificato che garantisca un&#39;efficace esecuzione e un&#39;esperienza affidabileRisultato ntal. L&#39;articolo è stato progettato per servire da base per un&#39;ulteriore personalizzazione sperimentale basata su ipotesi, tipi di cellule staminali o specifiche tumorali.

Sia il pretrattamento ipossico ( Figura 4A ) 4 che la sovraespressione di CXCR4 ( figure 4B e 4C ) 4 aumentano significativamente la presenza di membrane delle cellule dei recettori CXCR4 come dimostrato dalla citometria a flusso. Il tropismo tumorale dimostrato da NSC (frecce blu), è mostrato nell&#39;istologia del tessuto tumorale (cerchio rosso). La presenza di cellule stam...

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Intranasal Delivery of Therapeutic Stem Cells to Glioblastoma in a Mouse Model

Le cellule staminali sono promettenti vettori terapeutici per curare i tumori cerebrali a causa del loro tropismo tumorale intrinseco. La consegna delle cellule staminali intranasali non invasive bypassa la barriera del cervello e dimostra un forte potenziale per la traduzione clinica. Questo articolo riassume i principi fondamentali della consegna delle cellule staminali intranasali in un modello di topo di glioma.

Intranasale consegna delle cellule staminali terapeutiche a Glioblastoma in un modello di mouse

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of ...

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