Name: implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection
Uploaded: 2022-05-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Alle dierstudies werden goedgekeurd door de Universiteit van Maryland en de Johns Hopkins University Institutional Animal Care and Use Committee. C57BL/6 vrouwelijke muizen, 6-8 weken oud, werden gebruikt voor deze studie. De muizen werden verkregen uit commerciële bronnen (zie Tabel van Materialen). Alle bioveiligheidsniveau 2 (BSL-2) voorschriften werden gevolgd, inclusief het gebruik van maskers, handschoenen en jassen.
1. Initiële implantatie van intracraniële tum...

<ol>
	<li>Mineo, J. 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=Prognosis+factors+of+survival+time+in+patients+with+glioblastoma+multiforme:+a+multivariate+analysis+of+340+patients.">Prognosis factors of survival time in patients with glioblastoma multiforme: a multivariate analysis of 340 patients.</a> Acta Neurochirurgica. 149 (3), 245-252 (2007).</li><li>Miyai, 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=Current+trends+in+mouse+models+of+glioblastoma.">Current trends in mouse models of glioblastoma.</a> Journal of Neuro-Oncology. 135 (3), 423-432 (2017).</li><li>Raj, D., Agrawal, P., Gaitsch, H., Wicks, E., Tyler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+strategies+for+improving+the+prognosis+of+glioblastoma.">Pharmacological strategies for improving the prognosis of glioblastoma.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 22 (15), 2019-2031 (2021).</li><li>Alomari, 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=Drug+repurposing+for+Glioblastoma+and+current+advances+in+drug+delivery-a+comprehensive+review+of+the+literature.">Drug repurposing for Glioblastoma and current advances in drug delivery-a comprehensive review of the literature.</a> Biomolecules. 11 (12), 1870 (2021).</li><li>Serra, R., 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=Combined+intracranial+Acriflavine,+temozolomide+and+radiation+extends+survival+in+a+rat+glioma+model.">Combined intracranial Acriflavine, temozolomide and radiation extends survival in a rat glioma model.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics : Official Journal of Arbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik eV. 170, 179-186 (2022).</li><li>Tang, B., Foss, K., Lichtor, T., Phillips, H., Roy, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resection+of+orthotopic+murine+brain+glioma.">Resection of orthotopic murine brain glioma.</a> Neuroimmunology and Neuroinflammation. 8 (1), 64-69 (2021).</li><li>Ozawa, T., James, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+intracranial+brain+tumor+xenografts+with+subsequent+analysis+of+tumor+growth+and+response+to+therapy+using+bioluminescence+imaging.">Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (41), e1986 (2010).</li><li>Poussard, 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=In+vivo+imaging+systems+(IVIS)+detection+of+a+neuro-invasive+encephalitic+virus.">In vivo imaging systems (IVIS) detection of a neuro-invasive encephalitic virus.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4429 (2012).</li><li>Lachin, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonparametric+statistical+analysis.">Nonparametric statistical analysis.</a> JAMA. 323 (20), 2080-2081 (2020).</li><li>Louis, K. S., Siegel, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+viability+analysis+using+trypan+blue:+manual+and+automated+methods.">Cell viability analysis using trypan blue: manual and automated methods.</a> Methods in Molecular Biology. 740, 7-12 (2011).</li><li>Spina, R., Voss, D. M., Asnaghi, L., Sloan, A., Bar, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometry-based+drug+screening+system+for+the+identification+of+small+molecules+that+promote+cellular+differentiation+of+Glioblastoma+stem+cells.">Flow cytometry-based drug screening system for the identification of small molecules that promote cellular differentiation of Glioblastoma stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (131), e56176 (2018).</li><li>Rodgers, 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=Virtual+histology+of+an+entire+mouse+brain+from+formalin+fixation+to+paraffin+embedding.+Part+2:+Volumetric+strain+fields+and+local+contrast+changes.">Virtual histology of an entire mouse brain from formalin fixation to paraffin embedding. Part 2: Volumetric strain fields and local contrast changes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109385 (2022).</li><li>Connolly, N. P., 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=Elevated+fibroblast+growth+factor-inducible+14+expression+transforms+proneural-like+gliomas+into+more+aggressive+and+lethal+brain+cancer.">Elevated fibroblast growth factor-inducible 14 expression transforms proneural-like gliomas into more aggressive and lethal brain cancer.</a> GLIA. 69 (9), 2199-2214 (2021).</li><li>Stall, 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=Comparison+of+T2+and+FLAIR+imaging+for+target+delineation+in+high+grade+gliomas.">Comparison of T2 and FLAIR imaging for target delineation in high grade gliomas.</a> Radiation Oncology. 5, 5 (2010).</li><li>Das, 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=Establishing+a+standardized+method+for+the+effective+intraoperative+collection+and+biological+preservation+of+brain+tumor+tissue+samples+using+a+novel+tissue+preservation+system:+a+pilot+study.">Establishing a standardized method for the effective intraoperative collection and biological preservation of brain tumor tissue samples using a novel tissue preservation system: a pilot study.</a> World Neurosurgery. , (2022).</li><li>Zusman, E., 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=Tissues+harvested+using+an+automated+surgical+approach+confirm+molecular+heterogeneity+of+Glioblastoma+and+enhance+specimen's+translational+research+value.">Tissues harvested using an automated surgical approach confirm molecular heterogeneity of Glioblastoma and enhance specimen's translational research value.</a> Frontiers in Oncology. 9, (2019).</li><li>McLaughlin, N., 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=Side-cutting+aspiration+device+for+endoscopic+and+microscopic+tumor+removal.">Side-cutting aspiration device for endoscopic and microscopic tumor removal.</a> Journal of Neurological Surgery Part B. 73 (1), 11-20 (2012).</li></ol>

Tumorresectie is een hoeksteen van neurochirurgische oncologische behandelplannen voor zowel laaggradige als hooggradige hersentumoren. Cytoreductie en debulking van de tumor correleren met verbeterde neurologische functie en algehele overleving bij patiënten met hersentumoren 1,2,5,6. Hoewel protocollen voor chirurgische resectie eerder zijn beschreven in knaagdiermodellen, hebben deze protoc...

Glioblastoom (GBM) is de meest voorkomende en agressieve primaire hersentumor bij volwassenen. Ondanks recente vooruitgang in neurochirurgie, gerichte medicijnontwikkeling en bestralingstherapie, is de 5-jaarsoverleving voor GBM-patiënten minder dan 5%, een statistiek die in meer dan drie decennia niet significant is verbeterd1. Daarom is er behoefte aan effectievere behandelingsstrategieën.
Om nieuwe therapieën te ontwikkelen, wordt het steeds duidelijker dat onderzoeksprotocollen (1) vertaalbare preklinische modellen moeten gebruiken die de tumorheterogeniteit en micro-omgeving nauwkeurig samenvatten, (2) het standaard therapeutische regime weerspiegelen dat wordt gebruikt bij patiënten met GBM, dat momenteel chirurgie, radiotherapie en chemotherapie omvat, en (3) rekening houden met het verschil tussen gereseceerde kern en rest, invasieve tumorweefsels 2,3,4,5. De meeste van de momenteel beschikbare preklinische hersentumormodellen implementeren echter geen chirurgische resectie of gebruiken chirurgische resectiemodellen die relatief tijdrovend zijn, wat leidt tot een aanzienlijke hoeveelheid bloedverlies of geen standaardisatie. Bovendien kan het uitvoeren van resectie van hersentumoren bij knaagdieren een uitdaging zijn vanwege een gebrek aan klinisch vergelijkbare chirurgische hulpmiddelen of protocollen en de afwezigheid van een gevestigd platform6 voor systematische weefselverzameling (tabel 1).
Het huidige protocol heeft tot doel een gestandaardiseerd paradigma te beschrijven voor de resectie en weefselconservering van hersentumoren bij knaagdieren met behulp van een multifunctioneel niet-ablatief minimaal invasief resectiesysteem (MIRS) en een geïntegreerd weefselconserveringssysteem (TPS) (figuur 1). Verwacht wordt dat deze unieke techniek een gestandaardiseerd platform zal bieden dat kan worden gebruikt in verschillende onderzoeken in preklinisch onderzoek voor GBM en andere soorten hersentumormodellen. Onderzoekers die therapeutische of diagnostische modaliteiten voor hersentumoren onderzoeken, kunnen dit protocol implementeren om een gestandaardiseerde resectie in hun studies te bereiken.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>309628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL conical tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 proof ethanol</td>
			<td>PharmCo</td>
			<td>111000200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL pipettes</td>
			<td>CoStar</td>
			<td>4487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 micron filter</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-771-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>SIG-SCR005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anased (Xylazine injection, 100 mg/mL)</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>33198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia System</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78935903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesic Gas Waste Container</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78909457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bench protector underpad</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>10328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57Bl/6, 6-8 week old mice</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>Strain Code 027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChroMini Pro</td>
			<td>Moser</td>
			<td>Type 1591-Q</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase-Dispase</td>
			<td>Roche</td>
			<td>#10269638001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II Automated Cell Counter</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II FL Hemacytometer</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A25750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debris Removal Solution</td>
			<td>Miltenyi Biotech</td>
			<td>#130-109-398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin</td>
			<td>Goldbio</td>
			<td>LUCK-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM F12 media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-090-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-013-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse I</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#10104159001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes</td>
			<td>Posi-Click</td>
			<td>1149K01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Euthanasia solution</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>71073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>F4135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10437-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-28906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>101-4336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hEGF</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H-3149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hFGF-b</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>1001-18B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction Chamber</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78933388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-6777-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Vaporizer</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78916954</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-0703-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kopf Stereotactic frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lightfield Microscope</td>
			<td>BioTek</td>
			<td>Cytation 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjection Unit</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromotor drill</td>
			<td>Foredom</td>
			<td>F210418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRI system</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>7T Biospec Avance III MRI Scanner</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NICO Myriad System</td>
			<td>NICO Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment</td>
			<td>Puralube vet ointment</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#P4762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#14190250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PenStrep</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>N1638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percoll solution</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>&#160;#P4937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette controller</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>A07260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine solution</td>
			<td>Aplicare</td>
			<td>52380-1905-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Progesterone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-8783</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Putrescine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-5780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI Media</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-72400120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>7319</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin marker</td>
			<td>Time Out</td>
			<td>D538,851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staple remover</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACR9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stapler</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACA9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staples</td>
			<td>Clay Adams</td>
			<td>427631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic Frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture, vicryl 4-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J494H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T-75 culture flask</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83-3911-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TheraPEAKTM ACK Lysing Buffer (1x)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BP10-548E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Corning</td>
			<td>MDT-25-053-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection

Het huidige protocol beschrijft een gestandaardiseerd paradigma voor resectie van hersentumoren bij knaagdieren en weefselbehoud. In de klinische praktijk is maximale tumorresectie de standaardbehandeling voor de meeste hersentumoren. De meeste momenteel beschikbare preklinische hersentumormodellen bevatten echter geen resectie of gebruiken chirurgische resectiemodellen die tijdrovend zijn en leiden tot significante postoperatieve morbiditeit, mortaliteit of experimentele variabiliteit. Bovendien kan het uitvoeren van resectie bij knaagdieren om verschillende redenen ontmoedigend zijn, waaronder een gebrek aan klinisch vergelijkbare chirurgische hulpmiddelen of protocollen en de afwezigheid van een gevestigd platform voor gestandaardiseerde weefselverzameling. Dit protocol benadrukt het gebruik van een multifunctioneel, niet-ablatief resectieapparaat en een geïntegreerd weefselconserveringssysteem dat is aangepast aan de klinische versie van het apparaat. Het apparaat dat in de huidige studie wordt toegepast, combineert afstembare zuigkracht en een cilindrisch blad bij de opening om nauwkeurig weefsel te tasten, te snijden en te zuigen. Het minimaal invasieve resectieapparaat voert zijn functies uit via hetzelfde braamgat dat wordt gebruikt voor de initiële tumorimplantatie. Deze aanpak minimaliseert veranderingen in de regionale anatomie tijdens biopsie- of resectieoperaties en vermindert het risico op aanzienlijk bloedverlies. Deze factoren verminderden de operatietijd (<2 min/dier) aanzienlijk, verbeterden de overleving van postoperatieve dieren, lagere variabiliteit in experimentele groepen en resulteren in een hoge levensvatbaarheid van gereseceerde weefsels en cellen voor toekomstige analyses. Dit proces wordt vergemakkelijkt door een messnelheid van ~ 1.400 cycli / min, waardoor weefsels kunnen worden geoogst in een steriel gesloten systeem dat kan worden gevuld met een fysiologische oplossing naar keuze. Gezien het opkomende belang van het bestuderen en nauwkeurig modelleren van de impact van chirurgie, behoud en rigoureuze vergelijkende analyse van geregionaliseerde tumorresectiemonsters en intra-cavity-afgeleverde therapeutica, zal dit unieke protocol de mogelijkheden uitbreiden om onbeantwoorde vragen over perioperatief beheer en therapeutische ontdekking voor hersentumorpatiënten te verkennen.

Chirurgische resectie met behulp van de MIRS resulteert in een significante afname van de tumorlast In de groep met een kleinere tumorlast was het gemiddelde baseline bioluminescente signaal 5,5e+006 fotonen/s ± 0,2e+006 in de subgroep die resectie onderging. Na resectie daalde het gemiddelde bioluminescentiesignaal tot 3,09e+006 fotonen/s ± 0,3e+006, (p <0,0001, Mann-Whitney-test)9 (Figuur 2). Het bioluminescente signa...

Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection

Het huidige protocol beschrijft een gestandaardiseerde resectie van hersentumoren bij knaagdieren door middel van een minimaal invasieve aanpak met een geïntegreerd weefselbehoudsysteem. Deze techniek heeft implicaties voor het nauwkeurig spiegelen van de zorgstandaard in knaagdier- en andere diermodellen.

Implementatie van minimaal invasieve hersentumorresectie bij knaagdieren voor weefselverzameling met hoge levensvatbaarheid

The present protocol describes a standardized paradigm for rodent brain tumor resection and tissue preservation. In clinical practice, maximal tumor ...

Dit is een hersentumorresectieparadigma dat hard nodig is in preklinisch onderzoek naar therapieën voor hersentumoren. Het maakt een gestandaardiseerde resectie mogelijk door middel van een minimaal invasieve aanpak, terwijl het tegelijkertijd ook is gekoppeld aan een geautomatiseerd weefselconserveringssysteem. Dit protocol stelt het dier in staat om te overleven na een operatie en helpt dus bij het begrijpen van de veranderingen in de ziektetoestand na therapie bij hetzelfde dier.Dit helpt bij sequentiële en time-lapse therapeutische toepassingen. Met behulp van deze techniek kunnen we de biologie van de ziekte evalueren en plannen maken voor mogelijk vervolgbeheer. Dit heeft belangrijke implicaties en kansen bij het ontdekken van geneesmiddelen en nieuwe therapieën.De concepten van gestandaardiseerde resectie, een minimaal invasieve aanpak en geautomatiseerd weefselbehoud kunnen worden uitgebreid naar andere soorten tumoren in verschillende orgaansystemen, zoals levertumoren en hoofd-halskankers. Het protocol is eenvoudig en het systeem is gebruiksvriendelijk. Het is het beste om het gepubliceerde protocol te lezen, dat alle noodzakelijke stappen en probleemoplossing bevat.Begin het experiment door de muis te beoordelen op sedatie door in de teen te knijpen. Breng oogheelkundige zalf aan op de ogen om uitdroging van het hoornvlies te voorkomen. Plaats de muis vervolgens op een stereotactisch frame.Verwijder het nietje van de vorige operatie en desinfecteer de huid met afwisselende cycli van een scrub op basis van chloorhexidine of betaïne en alcohol. Maak vervolgens een longitudinale middellijnincisie van één centimeter langs het vorige chirurgische litteken met behulp van een steriel scalpel. Bevestig het MIRS-handstuk aan de stereotactische arm via de podiumadapter.Om de MIRS-machine in te stellen, plaatst u het netsnoer op het achterpaneel in het netsnoerrecipiënt. Schakel de stroom naar het systeem in of uit door te schakelen tussen nul en één. Steek het ene uiteinde van de stikstofslang in de mannelijke fitting op het achterpaneel van de console.Draai de verbindingsmoer met de klok mee om deze vast te draaien. Zorg ervoor dat de toevoerdruk niet hoger is dan 100 PSIG en bevestig de slang aan de stikstoftoevoer. Sluit het deksel van de vacuümpoort af om lekkage te voorkomen.Controleer of de aspiratieknop aan de voorkant van de console is ingesteld op 100, of er geen lekkage is in het afzuigsysteem en of de toevoerdruk van de stikstofinvoer correct is. Steek de grijze voetpedaalconnector in de grijze houder totdat deze klikt. Steek op dezelfde manier de blauwe handstukconnector in de blauwe houder.Primeer elk handstuk door steriele vloeistof in de opening te zuigen via de buis en het handstuk en vervolgens in de bus om ervoor te zorgen dat de binnenkant van de buis en het handstuk worden gesmeerd. Selecteer de modus voor aspiratie op het voorpaneel van de console en begin met het voetpedaal. Steek de 23-G MIRS canule in het braamgat tot een diepte van 2,5 millimeter.Start het resectieproces door op het voetpedaal te drukken dat is aangesloten op de canule. Voer volledige resectiecycli uit met behulp van de bedieningsknop in het handstuk. Trek na het resectieproces de 23-gauge MIRS-canule op en voeg vijf milliliter 1X PBS toe om de slang te spoelen en eventuele resterende restresten los te maken.Sluit vervolgens de wond met een nietmachine en verwijder de muis uit het stereotactische frame. Breng de muis terug naar het verwarmingskussen om te herstellen van de anesthesie voordat u hem terug in de kooi plaatst. Na het experiment reinigt u de canule met gekoelde media en lucht om al het gereseceerde weefsel terug te duwen naar de opvangbus.Verwijder de opvangbus uit het systeem en plaats een dop. Plaats vervolgens de distale punt van de canule in 3% waterstofperoxide en zuigkracht toe om de zuigleiding terug naar de zuigbus te vullen. Laat het 60 tot 90 seconden staan en pulseer met tussenpozen lucht en media om het te spoelen.Dompel het tumormonster onder in een weefselkweekschaal met RBC-lysismedium gedurende vijf minuten bij kamertemperatuur. Plaats vervolgens een filter van 70 micron op een conische buis van 50 milliliter en gebruik een spuitzuiger om het tumormonster door het filter te leiden. Gebruik met een transferpipet de RPMI 1640-media om de cellen en eventuele weefselmassa door het filter te leiden.Centrifugeer op 428 maal G gedurende vijf minuten bij vier graden Celsius. Gooi het supernatant weg en resuspenseer elk monster in vijf milliliter bereid RPMI 1640 medium. Plaats de monsters in een shaker incubator gedurende 20 minuten bij 200 RPM bij 37 graden Celsius.Na incubatie centrifugeer je de monsters op 428 maal G gedurende vijf minuten bij vier graden Celsius en gooi je het supernatant weg. Filter enkele cellen door een celzeef van 70 micron en centrifugeer op 274 maal G gedurende drie minuten bij vier graden Celsius. Voer een analyse van de levensvatbaarheid van cellen uit met trypan blue en een hemocytometer.Chirurgische resectie bij muizen die MIRS gebruikten, veroorzaakte een significante afname van de tumorlast, zoals aangegeven door de vermindering van het gemiddelde baseline bioluminescente signaal voor groepen met zowel grote als kleine tumorbelasting. Vergeleken met de pre-resectie MRI-beelden van tumoren, kan de resectieholte op de post-resectiescans worden geïdentificeerd als een groot, rond hypointense-gebied op de tumorinentingsplaats. In H &E-gekleurde secties werd een duidelijke cirkelvormige resectieholte met een rand van bloedproducten, ontsteking en resterende tumorcellen waargenomen.Het resectievolume nam aanzienlijk toe wanneer twee rotaties van de snijopening werden uitgevoerd, waardoor het resectievolume per tumorlast kon worden geoptimaliseerd. Vergelijking van overleving bij muizen met onbehandelde tumoren versus muizen die resectie van tumoren door MIRS ondergingen, toonde een toename van de overleving van 16 tot 22 dagen in de kleine tumorgroep. Evenzo nam in de groep met een grotere tumorlast de mediane overleving toe van 12 tot 19 dagen.Lichtmicroscopiebeelden van de monsters uit het weefselconserveringssysteem verschenen als afzonderlijke cellen met de aanwezigheid van een paar kleine stukjes weefsel op dag nul. Na zeven dagen vertoonden de cellen geoogst met MIRS neurosfeervorming in suspensieculturen, wat hun tumorinitiatiepotentieel aangaf. Het is belangrijk om het slangsysteem direct na de procedure te zuiveren en door te spoelen om verstopping van het systeem te voorkomen.Na deze procedure kunnen werkzaamheidsstudies van therapeutica en studies naar diagnostische en prognostische markers worden gebruikt bij overlevende dieren na chirurgische resectie met het minimaal invasieve resectiesysteem.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

De<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginal Disc Tumor Model: visualisatie en kwantificering van genexpressie en Tumor Invasiviteit met behulp van genetische Mozaïeken

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

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

Generatie van High-Throughput driedimensionale Tumor spheroïden voor Drug Screening

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 ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Live-cel Imaging tests studie Glioblastoma Brain Tumor stamcel migratie en invasie

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

Digitale Polymerase Chain Reaction Assay voor de genetische variatie in een sporadische familiale adenomateuze Polyposis patiënt met behulp van de Chip-in-a-tube-indeling

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

The Clinical Application of Tumor Treating Fields Therapy in Glioblastoma

De klinische toepassing van Tumor velden therapie behandelen in Glioblastoma

Glioblastoma is the most common and lethal form of brain cancer, with a median survival of 15 months after diagnosis and a 5 year survival rate of only 5% ...

Longitudinal Intravital Imaging of Brain Tumor Cell Behavior in Response to an Invasive Surgical Biopsy

Longitudinale Intravital beeldvorming van hersen tumor Celgedrag in reactie op een invasieve chirurgische biopsie

Biopsies are standard of care for cancer treatment and are clinically beneficial as they allow solid tumor diagnosis, prognosis, and personalized ...

Assessing Cell Viability and Death in 3D Spheroid Cultures of Cancer Cells

Beoordeling van de levensvatbaarheid van cellen en de dood in 3D sferoïde culturen van kankercellen

Three-dimensional spheroids of cancer cells are important tools for both cancer drug screens and for gaining mechanistic insight into cancer cell biology. ...

Establishment and Characterization of Small Bowel Neuroendocrine Tumor Spheroids

Oprichting en karakterisering van de neuro-endocriene tumor Spheroids van de kleine darm

Small bowel neuroendocrine tumors (SBNETs) are rare cancers originating from enterochromaffin cells of the gut. Research in this field has been limited ...

Analyzing Tumor and Tissue Distribution of Target Antigen Specific Therapeutic Antibody

Analyse van tumor- en weefselverdeling van doelantigeen-specifiek therapeutisch antilichaam

Monoclonal antibodies are high affinity multifunctional drugs that work by variable independent mechanisms to eliminate cancer cells. Over the last few ...

Measuring Real-time Drug Response in Organotypic Tumor Tissue Slices

Het meten van real-time drug respons in organotypic Tumor Tissue Slices

Tumor tissues are composed of cancerous cells, infiltrated immune cells, endothelial cells, fibroblasts, and extracellular matrix. This complex milieu ...