Name: creation and maintenance of a living biobank - how we do it
Uploaded: 2021-04-10T14:00:00
Duration: 13 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Creation and Maintenance of a Living Biobank - How We Do It at JoVE.com

نحن نرحب بجيني بورمايستر، مساعدنا الرسومي، لتسجيل وتحرير الفيديو. وعلاوة على ذلك، نشكر زملاءنا في قسم الجراحة والمرض على التعاون الطويل الأمد. ونود أيضا أن نشكر ماركوس مولر، مدير الإنتاج في مركز تكنولوجيا المعلومات والإعلام، جامعة روستوك، لتوريد معدات التسجيل الصوتي وصقل جودة الصوت.
التمويل: المؤسسة الألمانية لمساعدة السرطان (DKH e.V.) ، وعدد المنح 108446 ، والمنحة رقم TBI -V-1-241-VBW-084 من ولاية مكلنبورغ فوربومرن مولت جزئيا هذا البحث.

<ol>
	<li>Sartore-Bianchi, A., 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=PIK3CA+mutations+in+colorectal+cancer+are+associated+with+clinical+resistance+to+EGFR-targeted+monoclonal+antibodies.">PIK3CA mutations in colorectal cancer are associated with clinical resistance to EGFR-targeted monoclonal antibodies.</a> Cancer research. 69 (5), 1851-1857 (2009).</li><li>Pauli, C., 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=Personalized+In+Vitro+and+In+Vivo+Cancer+Models+to+Guide+Precision+Medicine.">Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide Precision Medicine.</a> Cancer discovery. 7 (5), 462-477 (2017).</li><li>Lipson, D., 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=Identification+of+new+ALK+and+RET+gene+fusions+from+colorectal+and+lung+cancer+biopsies.">Identification of new ALK and RET gene fusions from colorectal and lung cancer biopsies.</a> Nature medicine. 18 (3), 382-384 (2012).</li><li>Wilding, J. L., Bodmer, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+cell+lines+for+drug+discovery+and+development.">Cancer cell lines for drug discovery and development.</a> Cancer research. 74 (9), 2377-2384 (2014).</li><li>Mouradov, D., 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=Colorectal+cancer+cell+lines+are+representative+models+of+the+main+molecular+subtypes+of+primary+cancer.">Colorectal cancer cell lines are representative models of the main molecular subtypes of primary cancer.</a> Cancer research. 74 (12), 3238-3247 (2014).</li><li>Klier, U., Maletzki, C., Kreikemeyer, B., Klar, E., Linnebacher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+bacterial-immunotherapy+with+therapeutic+antibodies:+a+novel+therapeutic+concept.">Combining bacterial-immunotherapy with therapeutic antibodies: a novel therapeutic concept.</a> Vaccine. 30 (17), 2786-2794 (2012).</li><li>DiMasi, J. A., Reichert, J. M., Feldman, L., Malins, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+approval+success+rates+for+investigational+cancer+drugs.">Clinical approval success rates for investigational cancer drugs.</a> Clinical pharmacology and therapeutics. 94 (3), 329-335 (2013).</li><li>Gao, 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=High-throughput+screening+using+patient-derived+tumor+xenografts+to+predict+clinical+trial+drug+response.">High-throughput screening using patient-derived tumor xenografts to predict clinical trial drug response.</a> Nature medicine. 21 (11), 1318-1325 (2015).</li><li>Mullins, C. S., 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=Integrated+Biobanking+and+Tumor+Model+Establishment+of+Human+Colorectal+Carcinoma+Provides+Excellent+Tools+for+Preclinical+Research.">Integrated Biobanking and Tumor Model Establishment of Human Colorectal Carcinoma Provides Excellent Tools for Preclinical Research.</a> Cancers. 11 (10), (2019).</li><li>Kuehn, F., 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=Establishment+and+characterization+of+HROC69+-+a+Crohn's+related+colonic+carcinoma+cell+line+and+its+matched+patient-derived+xenograft.">Establishment and characterization of HROC69 - a Crohn's related colonic carcinoma cell line and its matched patient-derived xenograft.</a> Scientific reports. 6, 24671 (2016).</li><li>Dangles-Marie, 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=Establishment+of+human+colon+cancer+cell+lines+from+fresh+tumors+versus+xenografts:+comparison+of+success+rate+and+cell+line+features.">Establishment of human colon cancer cell lines from fresh tumors versus xenografts: comparison of success rate and cell line features.</a> Cancer research. 67 (1), 398-407 (2007).</li><li>Gock, 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=Tumor+Take+Rate+Optimization+for+Colorectal+Carcinoma+Patient-Derived+Xenograft+Models.">Tumor Take Rate Optimization for Colorectal Carcinoma Patient-Derived Xenograft Models.</a> BioMed research international. 2016, 11715053 (2016).</li><li>Collins, A. T., Lang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+review+of+the+validity+of+patient+derived+xenograft+(PDX)+models:+the+implications+for+translational+research+and+personalised+medicine.">A systematic review of the validity of patient derived xenograft (PDX) models: the implications for translational research and personalised medicine.</a> PeerJ. 6, 5981 (2018).</li><li>Brown, K. 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=Patient-derived+xenograft+models+of+colorectal+cancer+in+pre-clinical+research:+a+systematic+review.">Patient-derived xenograft models of colorectal cancer in pre-clinical research: a systematic review.</a> Oncotarget. 7 (40), 66212-66225 (2016).</li><li>Zhang, 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=The+extent+of+inflammatory+infiltration+in+primary+cancer+tissues+is+associated+with+lymphomagenesis+in+immunodeficient+mice.">The extent of inflammatory infiltration in primary cancer tissues is associated with lymphomagenesis in immunodeficient mice.</a> Scientific reports. 5, (2015).</li><li>Moyer, A. 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=Spontaneous+murine+tumors+in+the+development+of+patient-derived+xenografts:+a+potential+pitfall.">Spontaneous murine tumors in the development of patient-derived xenografts: a potential pitfall.</a> Oncotarget. 10 (39), 3924-3930 (2019).</li><li>Prall, F., Maletzki, C., H&#252;hns, M., Krohn, M., Linnebacher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colorectal+carcinoma+tumour+budding+and+podia+formation+in+the+xenograft+microenvironment.">Colorectal carcinoma tumour budding and podia formation in the xenograft microenvironment.</a> PloS one. 12 (10), 0186271 (2017).</li><li>Guenot, D., 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=Primary+tumour+genetic+alterations+and+intra-tumoral+heterogeneity+are+maintained+in+xenografts+of+human+colon+cancers+showing+chromosome+instability.">Primary tumour genetic alterations and intra-tumoral heterogeneity are maintained in xenografts of human colon cancers showing chromosome instability.</a> The Journal of pathology. 208 (5), 643-652 (2006).</li><li>Mattie, 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=Molecular+characterization+of+patient-derived+human+pancreatic+tumor+xenograft+models+for+preclinical+and+translational+development+of+cancer+therapeutics.">Molecular characterization of patient-derived human pancreatic tumor xenograft models for preclinical and translational development of cancer therapeutics.</a> Neoplasia. 15 (10), 1138-1150 (2013).</li><li>Cho, Y. B., 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=Colorectal+cancer+patient-derived+xenografted+tumors+maintain+characteristic+features+of+the+original+tumors.">Colorectal cancer patient-derived xenografted tumors maintain characteristic features of the original tumors.</a> The Journal of surgical research. 187 (2), 502-509 (2014).</li><li>Maletzki, C., 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=Functional+Characterization+and+Drug+Response+of+Freshly+Established+Patient-Derived+Tumor+Models+with+CpG+Island+Methylator+Phenotype.">Functional Characterization and Drug Response of Freshly Established Patient-Derived Tumor Models with CpG Island Methylator Phenotype.</a> PloS one. 10 (11), 0143194 (2015).</li><li>Katsiampoura, A., 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=Modeling+of+Patient-Derived+Xenografts+in+Colorectal+Cancer.">Modeling of Patient-Derived Xenografts in Colorectal Cancer.</a> Molecular cancer therapeutics. 16 (7), 1435-1442 (2017).</li><li>Wege, A. 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=Humanized+tumor+mice--a+new+model+to+study+and+manipulate+the+immune+response+in+advanced+cancer+therapy.">Humanized tumor mice--a new model to study and manipulate the immune response in advanced cancer therapy.</a> International journal of cancer. 129 (9), 2194-2206 (2011).</li><li>Herndler-Brandstetter, D., 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=Humanized+mouse+model+supports+development,+function,+and+tissue+residency+of+human+natural+killer+cells.">Humanized mouse model supports development, function, and tissue residency of human natural killer cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (45), 9626-9634 (2017).</li><li>Capasso, A., 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=Characterization+of+immune+responses+to+anti-PD-1+mono+and+combination+immunotherapy+in+hematopoietic+humanized+mice+implanted+with+tumor+xenografts.">Characterization of immune responses to anti-PD-1 mono and combination immunotherapy in hematopoietic humanized mice implanted with tumor xenografts.</a> Journal for immunotherapy of cancer. 7 (1), 37 (2019).</li><li>Sato, T., 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=Long-term+expansion+of+epithelial+organoids+from+human+colon,+adenoma,+adenocarcinoma,+and+Barrett's+epithelium.">Long-term expansion of epithelial organoids from human colon, adenoma, adenocarcinoma, and Barrett's epithelium.</a> Gastroenterology. 141 (5), 1762-1772 (2011).</li><li>Clevers, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+Development+and+Disease+with+Organoids.">Modeling Development and Disease with Organoids.</a> Cell. 165 (7), 1586-1597 (2016).</li><li>Vlachogiannis, G., 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=Patient-derived+organoids+model+treatment+response+of+metastatic+gastrointestinal+cancers.">Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancers.</a> Science. 359 (6378), 920-926 (2018).</li><li>Gao, D., 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=Organoid+cultures+derived+from+patients+with+advanced+prostate+cancer.">Organoid cultures derived from patients with advanced prostate cancer.</a> Cell. 159 (1), 176-187 (2014).</li><li>Drost, J., Clevers, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organoids+in+cancer+research.">Organoids in cancer research.</a> Nature reviews. Cancer. 18 (7), 407-418 (2018).</li><li>Abe, Y., 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=Improved+phosphoproteomic+analysis+for+phosphosignaling+and+active-kinome+profiling+in+Matrigel-embedded+spheroids+and+patient-derived+organoids.">Improved phosphoproteomic analysis for phosphosignaling and active-kinome profiling in Matrigel-embedded spheroids and patient-derived organoids.</a> Scientific reports. 8 (1), 11401 (2018).</li><li>Neal, J. T., 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=Organoid+Modeling+of+the+Tumor+Immune+Microenvironment.">Organoid Modeling of the Tumor Immune Microenvironment.</a> Cell. 175 (7), 1972-1988 (2018).</li></ol>

إن توليد بنك حيوي حي يفترض مسبقاً، إلى جانب الامتثال للأنظمة القانونية للخصوصية والقانون الطبي ورعاية الحيوان، وجود بنية تحتية جيدة وفريق منسق تنسيقاً جيداً. وقد ثبت من المفيد أن تشارك مباشرة جزءا من الطاقم الجراحي في إجراءات البحث، لأنها يمكن أن تقيم بشكل جيد جدا مدى ملاءمة المريض الفرد للتبرع الأنسجة. وعلاوة على ذلك، يميل المرضى إلى الموافقة على البنوك الحيوية بشكل أكثر تواترا، عندما يتم الحصول على موافقتهم الخطية في غضون مناقشة الموافقة المستنيرة الجراحية. لتوفير الوقت والموارد، لا ينبغي اختيار الحالات التي من المفترض أن تسفر عن كميات غير كافية من أنسجة الورم للبنوك الحيوية. عندما يتعلق الأمر بالحصول على العينة ، فإن مقولة "التواصل هو المفتاح" هي حقيقة بسيطة ، ولكن غالبًا ما يتم تجاهلها. يستغرق فقط ممرضة مسرح واحدة غير مطلعة أو زميل الجراحية لتدمير الحق في العينة في البداية من خلال المضي قدما كالمعتاد وإضافة الفورمالديهايد إلى عينة استئصال. ولذلك، من الأهمية بمكان أن يتعرف كل فرد من الموظفين المعنيين على نظام العمل الموحد للبنوك الحيوية. يجب أن يكون لاحظت الجراحين في اليوم السابق والحق في بداية العملية حول جمع الأنسجة المقررة. وعلاوة على ذلك، ينبغي إبراز الحالات المختارة للبنوك الحيوية في الخطة الإلكترونية أو الإلكترونية. وينبغي أن يتم حصاد الأنسجة من العينة الجراحية من قبل أخصائي علم الأمراض. أولاً ، سيضمن هذا أن حصاد الأنسجة لا يتعارض مع التقرير المرضي النهائي. ثانيًا، يزيد هذا من احتمال تلقي الأنسجة بكميات كافية من الأنسجة السرطانية القابلة للحياة. خاصة في سرطان البنكرياس مع رد فعل دفكي واضح والمناطق النخرية المتكررة ، من الصعب تحديد الأجزاء القابلة للحياة بشكل جُعمي للعين غير المدربة. وكستثناء لهذه القاعدة، كتل الأنسجة من الانبثاث الكبدي أو الوثنية الوثنية الكبيرة، في بعض الأحيان يمكن استئصال "الطاولة الخلفية" من قبل الجراح، إذا كان يمكن تحديد الهوامش الجراحية العيانية. سرطان المستقيم استئصاله عن طريق استئصال الميزوركتال الكلي (TME) ، قد لا تكون مناسبة للبنوك الحيوية ، لأن حصاد الأنسجة من العينة التي تم استئصالها قبل تضمين البارافين قد تتداخل مع تقييم جودة TME. بدلا من ذلك، يمكن الحصول على الأنسجة للبنوك الحيوية عن طريق خزعة عبر الشرج من سرطان المستقيم.
معدلات إنشاء الثقافات الخلية الأولية المستمدة من الورم الأصلي منخفضة عموما. يمكن أن يكون من المحتمل أن يتم تأسيس البيانات الموروثة الخلايا الثانوية المشتقة من PDX بنجاح. نوصي باختبار وسائل الإعلام المختلفة لكل حالة واستخدام مكملات المضادات الحيوية لالممرات الأولى للحد من التلوث إلى أدنى حد لأن الأنسجة التي يتم حصادها نادرا ما تكون معقمة. بعد الانتشار الناجح، ينبغي تأكيد كل خط خلية على حدة كخط خلية سرطانية بواسطة تحليل FACS واختباره بانتظام للتلوث الميكوبلازما. لاستبعاد التلوث المتبادل، من المستحسن إجراء تحليل منتظم لـ STR. وتجدر الإشارة إلى أن بروتوكول إنشاء خطوط الخلايا الأولية والثانوية يخضع باستمرار للتحسين. ومن الواضح أن التفاصيل المتعلقة بتكوين وسائط الإعلام الواحدة ومعدلات نجاحها تتجاوز نطاق هذا العمل وستنشر بشكل منفصل.
لPDX engraftment, يمكن زرع أنسجة الورم إما مباشرة بعد استئصال أو cryopreserved في مصل العجول الجنينية مع 10٪ DMSO أو وسائل الإعلام تجميد مماثلة لتأخر زرع. زرع مباشرة على أنسجة الورم الحصاد يضع ضغطا على موظفي الخدمات اللوجستية والمختبر، ونتائج xenografting بعد حفظ التبريد ليست أدنى في جميع 10. وعلاوة على ذلك، حضانة الأنسجة في Matrigel قبل زرع الورم، يزيد بشكل كبير معدلات engraftment12. نوصي بتأخر الحفر بعد اكتشاف مرضي محدد والتخلص الفوري من عينات الأنسجة التي تم جمعها خطأً. منذ معدل نجاح engraftment الأولية يزيد مع نقص المناعة من الماوس المتلقي، ونحن نميل إلى استخدام الفئران NSG لمرور PDX الأولى جدا. بعد أول نجاح PDX engraftment، يمكن وينبغي أن تستخدم الفئران NMRInu/nu لممرات لاحقة وتوسيع الأنسجة. هذه السلالة هي أكثر قوة وأرخص وأسهل في التكاثر مقارنة مع NSG أو سلالات المناعة المماثلة ، ولكنها لا تزال تظهر معدلات معقولة للانجرافت. وعلاوة على ذلك، فإن التعري يسهل الزرع ورصد نمو الورم. لزيادة معدلات engraftment في الممرات اللاحقة، نوصي النقل المباشر للأنسجة PDX حصادها حديثا لاستضافة الفئران كلما كان ذلك ممكنا، وخاصة بالنسبة لبطء النمو PDX والحالات مع انخفاض معدل نجاح engraftment الأولية. كولينز ولانغ استعرض مؤخرا 14 دراسات من إنشاء PDX القولون والمستقيم وأفادت معدلات engraftment تتفاوت من 14 إلى 100٪ مع متوسط معدل إنشاء PDX من 68٪، وهذا الأخير يتفق مع النتائج التيتوصلنا 13. تمشيا مع الأدب, لاحظنا انخفاض معدلات إنشاء البنكرياس مقارنة بسرطان القولون والمستقيم PDX14. بغض النظر عن سلالة الماوس المضيف والوريم الكيان، والخروج من الإنسان، Epstein-Barr فيروس (EBV) المرتبطة B-الخلايا اللمفوما والأورام اللمفاوية مورين في الجانب زرع يشكل مأزقا هاما15،16. إذا لم يتم التعرف عليها ، يمكن لمثل هذه الأورام "تلويث" المقاطع اللاحقة وبالتالي إرباك النتائج المتتالية. غير عادية نمو PDX السريع وتورم في عنق الرحم, الغدد الليمفاوية الإبطية والأربية هي مؤشرات قوية لنمو سرطان الغدد الليمفاوية مورين, ولكن الفحص النسيجي المنتظم من PDX ومع ذلك من المستحسن. وعلاوة على ذلك، ينبغي اختبار التوافق الجيني بين PDX والمريض المانح المقابل بانتظام عن طريق تحليل STR. ومن الناحية المثالية، ينبغي ربط البنك الحيوي بقاعدة بيانات سريرية تضم خصائص المرضى (المعلومات العامة، والبقاء على قيد الحياة، والانتكاس، والعلاج، والأورام الثانوية، وما إلى ذلك). نظرًا للأنظمة القانونية لحماية الخصوصية وعدم وجود قاعدة بيانات مجهولة المصدر ، يتم إدارة مجموعة البيانات السريرية الخاصة بنا وتحديثها يدويًا من قبل الأطباء المتعاونين.
وفي حين أن المصارف الأحيائية التقليدية تقتصر على بحوث المرصد، فإن المصرف الحيوي الحي يتيح الفرصة للتدخلات في المختبر وفي المختبرات الحية. خطوط الخلايا المستمدة من المريض هي أداة هامة للبحوث الأساسية، وارتفاع الإنتاجية فحص الأدوية وتقييم وكلاء الأدوية الجديدة4. نماذج PDX المقابلة، ومع ذلك، هي ذات أهمية متزايدة، لأنها تُستقَم عن كثب الأنسجة من الورم الأصلي17،18 وتظهر استقرار وراثي عالية على عدة مقاطع19،20. أثبت بنك PDX الحيوي نفسه كمنصة ممتازة للبحث قبل الكلينيكي والأساسي6،21. وعلاوة على ذلك، منذ مجموعات PDX كبيرة تعكس بشكل كاف التجانس بين الأفراد من السكان المرضى، وPX نهج التجارب السريرية (PCT) (حيوان واحد لكل نموذج لكل علاج) اكتسبت أهمية لتطوير المخدرات لأنه يسمح التنبؤ المؤمنين من الاستجابة السريرية للأدوية الجديدة ونظام الجمعبين 8. كما نقوم حالياً بتقييم العقاقير التجريبية الجديدة في تجارب معاهدة التعاون بشأن البراءات الصغيرة.
على الرغم من هذه النتائج الواعدة، وسيطة مدة إنشاء 12.2 الشهر، يعوق التطبيق السريري لنماذج PDX ك "الفئران الرمزية" لاختبار خيارات العلاج السرطاني، على الأقل بالنسبة لأولئك المرضى الذين يحتاجون إلى العلاج المساعد الفوري أو حتى neoadjuvant22. عيب إضافي من نماذج PDX القياسية هو عدم قابلية الاستخدام لاختبار العلاج المناعي بسبب نقص المناعة في الفئران المضيفة. للتغلب على هذه القيود، تم تطوير العديد من سلالات الماوس "الأنسانة". هذه الفئران هي المناعية بشكل كبير، ولكن يمكن إعادة تشكيلها مع أنواع مختلفة من الخلايا المشتقة من نخاع العظام البشرية أو CD34+ الخلايا الجذعية الدموية اللاحقة لPDX خارج23، مما يسمح بتقييم السمية الخلوية التي تتوسطها الخلايا الليمفاوية والعلاج استجابة لعلاج مثبطات نقطة التفتيش المناعية24،25.
في السنوات الأخيرة، ظهرت الأجهزة العضوية المشتقة من المريض (PDO) كنماذج سرطانية مهمة تتنافس مع PDX. مشتقة من قطع الورم سليمة ومثقفة في سقالة مصفوفة خارج الخلية، وهذه الهياكل ثلاثية الأبعاد تعكس عن كثب الخصائص الهستوولوجي والوراثية للورم الأصلي. إمكانية التوسع على المدى الطويل والكوند إلى الحفظ يجعل PDO تكملة مثالية من26 ، 27من27. بالإضافة إلى معدل إنشاء مرتفع نسبيا, وقد تم الإبلاغ عن التنبؤ استجابة المخدرات موثوق بها لPDO من عدة كيانات الورم28. وعلاوة على ذلك، وقد ولدت حتى من خلايا الورم تعميم PDOs وأيضا إنشاء في وقت واحد من organoids من الأنسجة السليمة المقابلة من الممكن، مما يسمح لتقييم السمية ذات الصلة بالعلاج على أساس المريض الفردي29،30. ومع ذلك ، بالمقارنة مع الثقافات التقليدية الخلية 2D ، والثقافة العضوية هو الوقت والموارد المستهلكة ومركبات المصفوفة الاصطناعية خارج الخلية يمكن أن تتداخل مع بعض الإجراءات التحليلية31. وعلاوة على ذلك، فإن الأورام العضوية السرطانية عرضة للإفراط في النمو من خلال نمو أسرع، والأعضاء غير الخبيثة المستمدة من ظهارة صحية30. بسبب نقص الستروما والأوعية الدموية والخلايا المناعية ، فإن PDOs غير قابلة للتطبيق في الغالب لاختبار العوامل المناعية المضادة لمناعة الجهاز المناعي. حتى الآن، طرق جديدة زراعة تسمح نموس من الأورام microenvironment في المختبر،مما يجعل PDOs منافس حقيقي لنماذج PDX32. في المستقبل القريب، فإن نماذج الأورام بين المريض والأفراد، جنبا إلى جنب مع أدوات وراثية قوية مثل تسلسل الجيل القادم، ونأمل أن تمهد الطريق للطب الدقيق الحقيقي ونهج العلاج مصممة خصيصا.

في السنوات الأخيرة، أدت المعرفة المتراكمة لخصائص السرطانات السريرية والجينية إلى تصور السرطان كمرض فردي غير متجانس. وبالتالي، اكتسب توصيف الطفرات للأورام، بالإضافة إلى الميزات السريرية والمرضية، أهمية لاتخاذ القرارات السريرية وتم تطوير العديد من العلاجات المستهدفة لمختلف التعديلات الجزيئية. على سبيل المثال، يمكن التنبؤ بفعالية cetuximab في علاج سرطان القولون والمستقيم من خلال تحليل حالة الطفرات KRAS وPIK3CA 1. الطب الدقيق يهدف إلى اتباع نهج مصمم خصيصا لتوفير أعلى استجابة العلاج في كل مريض وتجنب سمية العلاجات غير المهينة2. تحتوي البنوك الحيوية على الأنسجة والدم والمواد البيولوجية الأخرى لمرضى السرطان ، والتي ترتبط بالبيانات السريرية ، وبالتالي فهي أداة ممتازة لأبحاث السرطان الترجمية. نظراً للعدد الكبير من العينات السريرية، تمكن البنوك الحيوية من الكشف عن الطفرات النادرة، ولكن يحتمل أن تكون قابلة للأدوية، والتي توفر فرص علاج جديدة للمريض الفردي3.
لتغطية أوسع قدر ممكن من طيف البحوث الأورام، ونحن لم تقييد نشاطنا على حصاد العينة وحدها، ولكن ركزت على إنشاء خطوط الخلايا السرطانية المستمدة من المريض وxenografts (PDX). تبقى خطوط الخلايا 2D التقليدية حجر الزاوية في البحوث في المختبر وهي الخيار الرئيسي لفحوصات المخدرات على نطاق واسع4,5. وعلاوة على ذلك، غالبا ما يكون تحليل خط الخلية أسهل وأرخص وأكثر سهولة. بالإضافة إلى ذلك ، منذ المريض المستمدة من الخلايا الليمفاوية في الدم الطرفية (PBL) متوفرة ، كما يمكن دراسة علم المناعة الورم في المختبر6. ومع ذلك، فإن غالبية الأدوية المطورة حديثا مع الأثرية قبل السريرية واعدة في الخلية القائمة في المختبر أو في التجارب الحية، أظهرت نتائج مخيبة للآمال في التجارب السريرية7. في المقابل، وقد عكست الدراسات قبل السريرية على أساس PDX في الدراسات الجسمية النشاط السريري للعوامل antineoplastic أكثر من ذلك بكثيربأمانة 8. منذ أنسجة PDX يعكس عن كثب الخصائص النسيجية والجزيئية للورم المانح، نماذج PDX هي وسيلة جيدة لنشر كميات محدودة جدا في كثير من الأحيان من أنسجة الورم قابلة للحياة للحفاظ على سلامة البنك الحيوي والسماح لتبادل العينات بين مجموعات البحوث والمؤسسات. وعلاوة على ذلك، يمكن تأسيس خطوط الخلايا السرطانية المستمدة من أنسجة PDX أسهل بكثير من خطوط الخلايا السرطانية الأولية9. في السنوات الأخيرة، أنشأت مجموعة العمل لدينا متكاملة متكاملة القولون والمستقيم والبنكرياس السرطان البيولوجية عن طريق توحيد الخطوة وتعظيم تدفق العمل لجميع العينات البيولوجية في السؤال(الشكل 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62065/62065fig01.jpg"> الشكل 1: سير العمل وتنظيم البنك الحيوي <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62065/62065fig01large.jpg" target="_blank">الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bacillol&#174; AF; 1L</td>
			<td>Bode, Hartmann</td>
			<td>REF 973380</td>
			<td>desinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PP centrifuge tube, 15ml; sterile</td>
			<td>Greiner Bio One</td>
			<td>GBO Cat. No.:188271</td>
			<td>centrifuge tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PP centrifuge tube, 50ml, sterile</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>Order number: 62.547.254</td>
			<td>centrifuge tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD DiscarditTM II Syringe 20ml</td>
			<td>BD</td>
			<td>REF 300296</td>
			<td>blood collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serum 7,5ml Sarstedt Monovette</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>Item number: 01.1601</td>
			<td>blood collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>serological Pipette 10ml</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>REF 86.1254.001</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipetboy ratiolab&#174; accupetta</td>
			<td>Ratiolab</td>
			<td>Item number: RL3200300</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PIPETBOY acu 2</td>
			<td>Integra Biosciences</td>
			<td>VWR Cat.No: 613-4438</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS; w/o Ca &#38; Mg</td>
			<td>Pan Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P04-36500</td>
			<td>washing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pancoll human</td>
			<td>Pan Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P04-60500</td>
			<td>density gradient centrifugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12 (Dulbecco&#8217;s Modified Eagle Medium)</td>
			<td>PAN Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P04-41500</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS Good Forte (Filtrated Bovine Serum)</td>
			<td>PAN Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P40-47500</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine 200mM</td>
			<td>PAN Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P04-80100</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin / EDTA</td>
			<td>PAN Biotech</td>
			<td>Cat. No.: P10-023100</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO (Dimethyl Sulfoxid for cell culture)</td>
			<td>PanReac AppliChem</td>
			<td>VWR Cat.No: A3672.0250</td>
			<td>cell freezing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezer Medium (FCS with 10% DMSO)</td>
			<td>selfmade</td>
			<td>---</td>
			<td>cell freezing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cryotube- CryoPure 2ml</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>72380</td>
			<td>cell freezing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-Well cell culture plate; steril; with lid</td>
			<td>Greiner bio-one</td>
			<td>Cat.-No.: 657 160</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish 92 x 16 mm, PS, without cams</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>Cat. No.: 82.1472.001</td>
			<td>tissue preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sterile surgical blades</td>
			<td>B.Braun (Aesculap)</td>
			<td>REF BB510</td>
			<td>tissue preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD DiscarditTM II Syringe 10ml</td>
			<td>BD</td>
			<td>REF 309110</td>
			<td>tissue preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cell strainer; yellow; 100&#181;m</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>REF 352360</td>
			<td>tissue preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CoolCell</td>
			<td>biocision</td>
			<td>Item number: 210004</td>
			<td>cooling container with -1&#176;C/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dewar&#160;transport vessel type 27 B, 2 l, 138 mm</td>
			<td>KGW</td>
			<td>Cat. No.: HT39.1</td>
			<td>transport system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tip 200&#181;l</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>REF 70.760.002</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter tip 1000&#181;l</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>REF 70.762.411</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette 200&#181;l, yellow</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>Cat. No.: 3121 000.082</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette 1000&#181;l, blue</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>Cat. No.: 3121 000.120</td>
			<td>liquid transfer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>incubator&#160; BB 6220 CU</td>
			<td>Heraeus</td>
			<td>Cat.-No.: 51012839</td>
			<td>cell cultivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heating plate PR&#196;ZITHERM</td>
			<td>Harry Gestigkeit GmbH</td>
			<td>---</td>
			<td>heating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Zeiss Primo Vert</td>
			<td>Carl Zeiss MicroImaging GmbH</td>
			<td>Serial number. 3842000839</td>
			<td>imaging cell cultures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile bench Safe flow 1.8 nunc</td>
			<td>nunc GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>---</td>
			<td>sterile working bench</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>freezer -80&#176;C</td>
			<td>Kryotec-Kryosafe GmbH</td>
			<td>---</td>
			<td>sample storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic balance MP-300</td>
			<td>Chyo</td>
			<td>---</td>
			<td>Scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Micro-fine, U100 insulin syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>REF 324826</td>
			<td>injection anesthetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rompun 2%; 25ml</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>approval number: 6293841.00.00</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamin 100 mg/ml, 25ml</td>
			<td>CP-Pharma GmbH</td>
			<td>approval number: 401650.00.00</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GES3S Reader</td>
			<td>Datamars</td>
			<td>not available</td>
			<td>RFID reader</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ISO-Transponder FDX-B (1,4x8mm)</td>
			<td>Peddymark</td>
			<td>---</td>
			<td>RFID chip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotrim-ratiopharm&#174;&#160;Ampullen SF 480&#160;mg/5&#160;ml</td>
			<td>Ratiopharm</td>
			<td>PZN-03928197</td>
			<td>antibiotic drinking water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating plate #FM-20 42x28cm</td>
			<td>Dragon</td>
			<td>---</td>
			<td>heating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating lamp</td>
			<td>Electric Petra, Burgau</td>
			<td>---</td>
			<td>heating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ointment for the eyes and nose (5% Dexpanthenol) Bepanthen</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN-01578675</td>
			<td>Eye protection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anatomical tweezer</td>
			<td>B.Braun Aesculap</td>
			<td>BD21 OR</td>
			<td>surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>surgical tweezer</td>
			<td>B.Braun Aesculap</td>
			<td>BD50 1 R</td>
			<td>surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>scissors</td>
			<td>B.Braun Aesculap</td>
			<td>BC05 6R</td>
			<td>surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>needle&#160;holder</td>
			<td>B.Braun Aesculap</td>
			<td>BH1 1 OR</td>
			<td>surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 5-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>XN8870.P32</td>
			<td>surgical suture material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opsite moisture vapour permable spray dressing</td>
			<td>Smith&#38;Nephew</td>
			<td>REF 66004978, PZN- 02063507</td>
			<td>surgical suture material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive aperture drape</td>
			<td>Barrier</td>
			<td>REF 904622</td>
			<td>sterile OP tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gauze swap Gazin&#174;; steril; 10x10 cm</td>
			<td>Lohmann&#38;Rauscher</td>
			<td>REF 18506</td>
			<td>sterile OP tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Raucotupf cotton tipped applicators</td>
			<td>Lohmann&#38;Rauscher</td>
			<td>REF 11969</td>
			<td>applicator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning&#174; Matrigel Basement Membrane Matrix</td>
			<td>Corning</td>
			<td>Cat.-No.: 354234</td>
			<td>Basement Membrane Matrix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iodine solution Braunol (7,5g povidone iodine)</td>
			<td>B.Braun Melsungen AG</td>
			<td>Item number: 18839</td>
			<td>desinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MACS&#174; Tissue Storage Solution</td>
			<td>Miltenyi Biotec GmbH</td>
			<td>Order No.:130-100-008</td>
			<td>storage solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formafix 4%</td>
			<td>Grimm med. Logistik GmbH</td>
			<td>Item number: F10010G</td>
			<td>fixation solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software FreezerworksBasic</td>
			<td>Dataworks Development, Inc</td>
			<td>---</td>
			<td>sample organization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zebra TLP 2844 printer</td>
			<td>Zebra</td>
			<td>---</td>
			<td>label printer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

creation and maintenance of a living biobank - how we do it

في ضوء المعرفة المتزايدة حول الخصائص الفردية و عدم تجانس السرطانات ، يتطلب المجال الناشئ للطب الشخصي منصة للبحث قبل السريري. على مدى السنوات الأخيرة، أنشأنا بنك حيوي من سرطان القولون والمستقيم وسرطان البنكرياس التي تتألف من أنسجة الورم الأولية، والأنسجة العادية، والسايا، وخلايا الدم الطرفية المعزولة (PBL)، xenografts المستمدة من المريض (PDX)، فضلا عن خطوط الخلايا السرطانية الأولية والثانوية. منذ أنسجة الورم الأصلي محدودة ومعدل إنشاء خطوط الخلايا السرطانية الأولية لا تزال منخفضة نسبيا، PDX تسمح ليس فقط الحفاظ على وتوسيع بيوبانك ولكن أيضا توليد خطوط الخلايا السرطانية الثانوية. وعلاوة على ذلك، وقد ثبت أن نماذج PDX لتكون مثالية في نموذج vivo لاختبار المخدرات قبل الفحص. ومع ذلك، يتطلب العمل المصرفي البيولوجي إعداداً دقيقاً ومبادئ توجيهية صارمة وبنية تحتية منسجمة جيداً. يتم جمع عينات استئصال القولون أو استئصال الاثنيات أو استئصال الانبثاثات مباشرة بعد استئصالها ونقلها إلى قسم علم الأمراض. احترام أولوية تقرير الهدولوجي غير المتحيز ، بناء على تقدير الطبيب الشرعي الذي يقوم بالتشريح ، يتم حصاد قطع الورم الصغيرة والأنسجة غير الورمية. 
يتم التخلص من الأجزاء النخرية ويتم قطع أنسجة الورم المتبقية إلى مكعبات صغيرة ومتطابقة ويتم تقديمها للتبريد لاستخدامها لاحقًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم مفر جزء صغير من الورم وتوتر لثقافة الخلايا السرطانية الأولية. بالإضافة إلى ذلك، يتم معالجة عينات الدم المسحوبة من المريض قبل الجراحة وما بعدها، للحصول على المصل و PBLs. بالنسبة لـ PDX engraftment ، يتم إذابة العينات المبردة وزرعها تحت الجلد في أجنحة الفئران المناعية. و PDX الناتجة عن قرب تَلخيص الأنسجة للأورام "المانحة" ويمكن استخدامها إما ل xenografting اللاحقة أو cryopreserved للاستخدام في وقت لاحق. في العمل التالي، ونحن وصف الخطوات الفردية لخلق، وصيانة وإدارة البنك الحيوي كبير من سرطان القولون والمستقيم والبنكرياس. وعلاوة على ذلك، فإننا نسلط الضوء على التفاصيل والمحاذير الحاسمة المرتبطة بالبنوك الحيوية.

في أيدينا ، كان معدل إنشاء الثقافات الخلية الأولية (الشكل 2A و B) 12.9 ٪ في سلسلة كبيرة9. فشلت غالبية المحاولات لعزل الخلايا السرطانية القابلة للتوسع من العينات الجراحية الطازجة التي تم استئصالها بسبب عدم وجود نمو أو تلوث مبكر. واعتبر إنشاء خط الخلية ناجحة بعد 3 ممرات مع نمو مطرد في ظل ظروف الثقافة القياسية (DMEM، 10٪ FCS، وعاء الثقافة القياسية) والتحقق من التمايز الظهارية عن طريق FACS-التحليل10. وأظهرت خطوط الخلية المستمدة من أورام PDX (الشكل 2C و D) ارتفاع معدل إنشاء 23.6 ٪ والذي يرجع أيضا إلى إمكانية تكرار محاولات على النقيض من الأورام الأولية9. ومع ذلك، لا يمكن تحرير بعض الثقافات المختلطة(الشكل 2E)من النمو الليفي أو حتى فقدت بسبب فرط النمو الليفي(الشكل 2F).
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62065/62065fig02.jpg"> الشكل 2: ثقافة الخلية. خطوط الخلايا السرطانية الأولية، المستمدة من الانبثاث من حالة سرطان القولون HROC313، مرور 21 (A) وسرطان البنكرياس HROP88، مرور 5 (ب). خطوط الخلايا السرطانية المشتقة من PDX من القولون PDX HROC285 T0 M2 (D) والبنكرياس PDX HROP10 T5 M2، مرور 4 (E). ثقافة مختلطة من الخلايا الليفية والخلايا السرطانية من سرطان البنكرياس HROP75، مرور 8 (C) والإفراط في النمو الليفي (F). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62065/62065fig02large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
النظر في التغييرات في بروتوكول توليد PDX ، سلالات الماوس المستخدمة وكذلك المجربين على مدى عدة سنوات ، فضلا عن اختلافات كبيرة في كمية أنسجة الورم المتاحة لengraftment ، فإنه ليس من تافهة لإعطاء معدل النجاح الشامل من توليد PDX. في سلسلة حديثة جدا من تجارب توليد PDX التي يقوم بها اثنين من الباحثين (S.M. و F.B. ) ، لوحظت معدلات نمو أولية بنسبة 63٪ لـ PDX القولون والمستقيم (يمكن تصوير الأنسجة المثالية من الشكل 3A)و 48٪ لـ PDX البنكرياس(الشكل 3B). إن نمو الورم اللمفاوي أو الأورام اللمفاوية البشرية في موقع الزرع نادر نسبيًا ، ولكن يمكن أن يحاكي نمو PDX الناجح(الشكل 3C). وبصرف النظر عن الفحص الهدولوجي، تم تأكيد التوافق بين نماذج PDX ومرضى المتبرعين بها بانتظام من خلال تحليل التكرار القصير (STR)(الشكل 3D). حتى يومنا هذا يضم البنك الحيوي >50 الابتدائي >50 مستقيم الثانوية, 3 الابتدائي و 6 الثانوية خطوط خلايا سرطان البنكرياس وكذلك >150 القولون والمستقيم و 19 نماذج PDX البنكرياس.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62065/62065fig03.jpg"> الشكل 3: المقارنة النسيجية التمثيلية لمستقيم (A) والبنكرياس PDX (B). سرطان الغدد الليمفاوية البشرية في موقع زرع تقليد خارج PDX (C). اختبار الهوية الوراثية لنموذج PDX (HROC430 T1 M2) إلى أنسجة الورم الأصلي المريض (HROC430Tu) عن طريق تحليل تكرار الترادف القصير (STR). مقارنة بين تسع عمليات Loci STR، vWA، THO1، TPOX، CSF1 PO (صبغة FAM) وD5S818، D13S317، D7S820، D16S539 (صبغة HEX) باستخدام متعدد PCR مع الأضواء الأولية ذات التسمية الفلورية بعد تأكيد التطابق الجيني للـ PDX والورم المانح (D). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62065/62065fig03large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Creation and Maintenance of a Living Biobank - How We Do It at JoVE.com

Creation and Maintenance of a Living Biobank - How We Do It

في العمل التالي، ونحن وصف الخطوات المتتالية اللازمة لإنشاء بنك حيوي كبير من سرطان القولون والمستقيم والبنكرياس.

إنشاء وصيانة بيوبنك الحية -- كيف نفعل ذلك

In light of the growing knowledge about the inter-individual properties and heterogeneity of cancers, the emerging field of personalized medicine requires ...

إنشاء وصيانة بنك حيوي حي كيف نفعل ذلك. مقدمة. تحتوي البنوك الحيوية التقليدية عادة على عينات من الأنسجة والدم غير القابلة للحياة. على الرغم من انعكاس تنوع مجموعات مرضى السرطان بشكل كاف والسماح بالتحاليل الجينية والهسولوجية ، إلا أنها غير مناسبة لإجراء فحوصات ما قبل السريرية لتقييم الاستراتيجيات العلاجية.ويتغلب البنك الحيوي الذي يدمج أيضا النماذج المشتقة من المريض على هذه القيود. وبالتالي تمكين الاختبار الوظيفي للطب الدقيق. الحصول على عينة.لbiobanking من سرطان القولون والمستقيم والبنكرياس، وانتخاب الحالات مع تشخيص ثبت فضلا عن حجم الورم كافية، concent علم من المريض إلزامي. قبل بدء الجراحة، ارسم 20 مل من الدم باستخدام حقنة هبارينية و7.5 مل إضافية مع مونوفيت مصلي. معالجة المصل وعزل PBL.بعد الطرد المركزي في 1، 128 RCF لمدة 15 دقيقة في أربع درجات يتم اقتباس المصل في cryotube المسمى مسبقا ومغمورة مباشرة في النيتروجين السائل. يتم نقل الدم الهيبارين إلى أنبوب البولي بروبلين وتمييعها مع برنامج تلفزيوني 15ml. استخدام ماصة المصلية لركيزة ببطء الخليط مع 15ml بانكول.بعد الطرد المركزي الانحدار الكثافة، يتم تناول طبقة مبهمة تحتوي على الخلايا أحادية النووية مع ماصة المصلية ونقلها إلى أنبوب PP جديدة. بعد الغسيل مع برنامج تلفزيوني والكريات الخلايا النووية الأحادية عن طريق الطرد المركزي، والتخلص من supernatant وإعادة إنفاق بيليه في الثلاجة المتوسطة والاستغناء في cryotubes المسمى مسبقا. نقل الأنابيب إلى حاوية التبريد مناسبة لبطء تجميد مع درجة واحدة في الدقيقة الواحدة وتخزين مؤقت في 80 درجة.معالجة الأنسجة. بمجرد أن يتم استئصال عينة الأنسجة من قبل الجراح ، ضعها في وعاء مناسب. تجنب في جميع الظروف أن الأنسجة مغطاة بالفورماتين.نقل أسرع وقت ممكن إلى علم الأمراض لاستئصال مادة الورم غير ذات الصلة للتقييم المرضي لهوامش استئصال. يجب التعامل مع قطعة الورم قدر الإمكان. وعلاوة على ذلك، الحصول على عينة من الأنسجة السليمة ووضع كليهما في أنابيب منفصلة مملوءة مسبقا بمحلول تخزين الأنسجة على الجليد.العودة فورا إلى المختبر لبدء معالجة الأنسجة في ظل ظروف معقمة. يتم وضع قطعة الأنسجة على طبق بلاستيكي معقم مليء بمحلول تخزين الأنسجة لتجنب الجفاف. أولا وقبل كل شيء، مكوس قطعة واحدة أو أكثر من رأس الدبوس الحجم لتجميد المفاجئة اعتمادا على حجم عينة الأنسجة التي تم الحصول عليها.ضع الأنسجة الأصلية في الأنابيب المبردة المسماة مسبقا وغمرها على الفور في النيتروجين السائل. قطع الأنسجة المتبقية إلى مكعبات من ثلاثة في ثلاثة في ثلاثة ملليمترات مكعبة. تأخذ في الاعتبار أنه يجب تشريح الأنسجة النخرية تماما ولكن لا ينبغي التخلص منها.ترتيب مكعبات في رباعية لتحديد عدد aliquots لتخزين الحيوية. تسمية عدد كاف من cryotubes وقبل ملء لهم مع 1.5ml الفريزر المتوسطة لكل منهما. منذ DMSO في الثلاجة المتوسطة هو السامة للخلايا، وأداء الخطوات التالية بسرعة ودون انقطاع.استخدم شفرات مشرط لاستخراج أربع قطع من الأنسجة لكل أنبوب. تأكد من أن جميع القطع مغمورة بالكامل في الفريزر المتوسط بشكل مثالي في الجزء السفلي من الأنبوب وتجميد الأنابيب بسرعة باستخدام حاوية التجميد. المضي قدما بنفس الطريقة مع عينة صحية.للتخزين على المدى الطويل، وتخزين جميع aliquotes في خزان النيتروجين السائل. ثقافة الخلية. طحن بقايا معالجة أنسجة الورم، بما في ذلك الأجزاء النخرية مع شفرات مشرط صغيرة قدر الإمكان.وضع مصفاة الخلية في الجزء العلوي من أنبوب PP العقيمة وتنشق التعليق مع ماصة المصلية لتمرير من خلال مصفاة الخلية. استخدام المكبس من حقنة استخدام واحد للضغط على الأنسجة يبقى من خلال مصفاة الخلية لتوليد تعليق خلية واحدة. شطف مع برنامج تلفزيوني وتكرار هذه الخطوات حتى لا يكون هناك أي مادة اليسار.إزالة مصفاة الخلية والطرد المركزي تعليق في 180 RCF لمدة سبع دقائق. في غضون ذلك، إعداد الكولاجين المغلفة مسبقا ستة جيدا لوحة مع التراكيب وسائل الإعلام المختلفة لزيادة احتمال نمو الورم. تجاهل supernatant وإعادة إنفاق بيليه في برنامج تلفزيوني والاستغناء عن 500 ميكرولتر لكل بئر.بعد ذلك، ضع اللوحة في حاضنة قياسية. جيل من xenograft المشتقة من المريض. بالنسبة لتوليد xenografts المشتقة من المريض في الفئران المنافرة المناعية ، يجب الاحتفاظ بالحيوانات في بيئة محددة خالية من مسببات الأمراض.ارتداء معدات الحماية الشخصية التي تتألف من الدعك، مئزر، قناع الوجه، غطاء الشعر والقفازات. بعد ترتيب مساحة العمل الخاصة بك، واتخاذ عينة الورم الرغبة من حاوية النيتروجين السائل. ملء أنبوب PP جديدة مع برنامج تلفزيوني 35ml ثم غسل عملية ذوبان بعناية وإمالة أنبوب التبريد صعودا وهبوطا.بمجرد أن يصبح المحتوى خشنا ، سكب في برنامج تلفزيوني وشطف قطع الورم. تجاهل غالبية برنامج تلفزيوني وتفريغ المكعبات في الغطاء. وضع طبق بلاستيكي معقم على كيس من الثلج وإضافة قطرة من 100 ميكرولتر Matrigel.استخدام ملقط لوضع قطع الورم في Matrigel واحتضان الورم لمدة 10 دقائق. في غضون ذلك، تخدير اثنين من الفئران. تحقق من عمق التخدير عن طريق قرص قدم الحيوان.تشير أي حركة إلى عدم كفاية التخدير وتتطلب إما بعض الانتظار أو الخضوع لخضوع إضافي. تطبيق مرهم العين، قرصة الماوس من الرقبة وحقن رقاقة تحت الجلد. إجراء الخطوات التالية بالتوازي.تطهير أجنحة الفئران وجعل شق الجلد الصغيرة مع مقص Metzenbaum شريط وتشكيل جيب تحت الجلد عن طريق إعداد حادة. استخدام ملقط التشريحية لإدراج قطع الورم. تأكد من وضع القطعة في الطرف الخلفي من جيب الجلد.يستنشق ماتريغل المتبقية وتوزيعها بالتساوي على جميع الجيوب الأربعة. انتظر علاج الجل وإغلاق الجلد مع الغرز زر واحد دون الإضرار قطع الورم مع الإبرة. قطع الموضوع قصيرة قدر الإمكان فوق عقدة وتطبيق رذاذ خلع الملابس لمنع noying من الغرز.مسح رقاقة وإضافة معلومات الورم إلى قاعدة البيانات لتحديد في وقت لاحق من الحيوان. إعداد قفص مع الفراش الطازج ومواد التعشيش، وضعت الفئران أمام مصباح الأشعة تحت الحمراء ورصد الحيوان حتى تهدأ التخدير. إزالة PDX.بعد أن يصل ورم PDX إلى الحجم المطلوب ، يتم قتل الفأر عن طريق اختناق ثاني أكسيد الكربون وخلع عنق الرحم اللاحق. تشريح بعناية الجلد من الورم وإزالة PDX تماما. النتائج التمثيلية.ضع ورما على طبق بلاستيكي معقم واستخدم شفرات مشرط معقمة لمزيد من المعالجة. قطع حفرة مع شرائح، ووضعها في كاسيت الأنسجة وغمر في الفورماليين لتوليد عينة البارافين جزءا لا يتجزأ من التقييم النسيجي في وقت لاحق. نقل بقية الورم إلى محلول تخزين الأنسجة وخلق عينة جديدة محفوظة بشكل حيوي والمفاجئة المجمدة للبنك الحيوي.بالإضافة إلى ذلك، استخدم بقايا الورم PDX مماثلة لثقافة الخلية الفصل لإنشاء خطوط خلايا الورم الثانوية. لتوليد المزيد من PDX، نقل قطعتين أو أكثر من الورم مع Matrigel إلى ماوس مستلم جديد كما هو موضح سابقا. استنتاج. من خلال البروتوكول المقدم، تمكنا حتى الآن من إنشاء تسعة خطوط خلايا سرطانية مشتقة من المريض من البنكرياس وأكثر من 100 خط خلايا سرطانية مشتقة من القولون والمستقيم، بالإضافة إلى 19 طرازا من البنكرياس وأكثر من 150 طرازا من طرازات PDX القولون والمستقيم.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

How to Study Basement Membrane Stiffness as a Biophysical Trigger in Prostate Cancer and Other Age-related Pathologies or Metabolic Diseases

كيفية دراسة بدروم غشاء تصلب بمثابة الزناد البيوفيزيائية في سرطان البروستاتا وعلوم الأمراض الأخرى ذات الصلة العمر أو الأمراض الاستقلابية

Here we describe a protocol that can be used to study the biophysical microenvironment related to increased thickness and stiffness of the basement ...

Development and Maintenance of a Preclinical Patient Derived Tumor Xenograft Model for the Investigation of Novel Anti-Cancer Therapies

تطوير وصيانة للورم المريض قبل السريرية المستمدة طعم أجنبي نموذج للتحقيق في رواية مكافحة السرطان العلاج

Patient derived tumor xenograft (PDTX) models provide a necessary platform in facilitating anti-cancer drug development prior to human trials. Human tumor ...

A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

نموذج الفأر من التعب المستحث بواسطة الطرفية تشعيع

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. ...

In Vivo EPR Assessment of pH, pO2, Redox Status, and Concentrations of Phosphate and Glutathione in the Tumor Microenvironment

In Vivo EPR Assessment of pH, pO2, Redox Status, and Concentrations of Phosphate and Glutathione in the Tumor Microenvironment

في فيفو تقييم الجيش الشعبي الثوري لدرجة الحموضة، فس2، حالة الأكسدة والاختزال، وتركيزات الفوسفات والجلوتاثيون في "ورم المكروية"

This protocol demonstrates the capability of low-field electron paramagnetic resonance (EPR)-based techniques in combination with functional paramagnetic ...

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

جيل الماغنيسيوم الفائق الورم ثلاثية الأبعاد لفحص المخدرات

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

Using 22C3 Anti-PD-L1 Antibody Concentrate on Biopsy and Cytology Samples from Non-small Cell Lung Cancer Patients

3 22 باستخدام الأجسام المضادة-PD-L1 تركز على خزعة وعينات عنق من مرضى سرطان الرئة من الخلايا غير الصغيرة

Pembrolizumab monotherapy has been approved for the first- and second-line treatment of patients with PD-L1-expressing advanced non-small cell lung cancer ...

Investigation of Genetic Dependencies Using CRISPR-Cas9-based Competition Assays

تحقيق تبعيات الجينية باستخدام فحوصات كريسبر-Cas9-تعتمد المنافسة

Gene perturbation studies have been extensively used to investigate the role of individual genes in AML pathogenesis. For achieving complete gene ...

Establishment and Analysis of Three-Dimensional (3D) Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Establishment and Analysis of Three-Dimensional 3D Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

إنشاء وتحليل الأرغن ثلاثيالأبعاد (3D) المستمدة من عينات الانبثاث العظام سرطان البروستاتا المريض وXenografts بهم

Three-dimensional (3D) culture of organoids from tumor specimens of human patients and patient-derived xenograft (PDX) models of prostate cancer, referred ...

A Reporter Assay to Analyze Intronic microRNA Maturation in Mammalian Cells

فحص مراسل لتحليل نضج الحمض النووي الريبي الميكروي الإنتروني في خلايا الثدييات

MicroRNAs (miRNAs) are short RNA molecules that are widespread in eukaryotes. Most miRNAs are transcribed from introns, and their maturation involves ...

Molecular and Immunologic Techniques in a Genetically Engineered Mouse Model of Gastrointestinal Stromal Tumor

التقنيات الجزيئية والمناعية في نموذج فأر مهندس وراثيا لورم الجهاز الهضمي اللثوي

Gastrointestinal stromal tumor (GIST) is the most common human sarcoma and is typically driven by a single mutation in the KIT receptor. Across tumor ...