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

Tutti gli studi sugli animali sono stati approvati dall'Università del Maryland e dal Johns Hopkins University Institutional Animal Care and Use Committee. Per il presente studio sono stati utilizzati topi femmina C57BL/6, di età compresa tra 6 e 8 settimane. I topi sono stati ottenuti da fonti commerciali (vedi Tabella dei materiali). Sono state seguite tutte le normative di livello 2 (BSL-2), compreso l'uso di maschere, guanti e camici.
1. Impianto iniziale del tumor...

<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>

La resezione del tumore è una pietra miliare dei piani di trattamento oncologico neurochirurgico per i tumori cerebrali di basso grado e di alto grado. La citoriduzione e il debulking del tumore sono correlati con il miglioramento della funzione neurologica e della sopravvivenza globale nei pazienti con tumori cerebrali 1,2,5,6. Sebbene i protocolli per la resezione chirurgica siano stati prec...

Il glioblastoma (GBM) è il tumore cerebrale primario più comune e aggressivo negli adulti. Nonostante i recenti progressi nella neurochirurgia, nello sviluppo mirato di farmaci e nella radioterapia, il tasso di sopravvivenza a 5 anni per i pazienti con GBM è inferiore al 5%, una statistica che non è migliorata significativamente in oltre tredecenni1. Quindi, c'è bisogno di strategie di trattamento più efficaci.
Per sviluppare nuove terapie, sta diventando sempre più evidente che i protocolli sperimentali devono (1) utilizzare modelli preclinici traducibili che ricapitolino accuratamente l'eterogeneità e il microambiente del tumore, (2) rispecchiare il regime terapeutico standard utilizzato nei pazienti con GBM, che attualmente include chirurgia, radioterapia e chemioterapia, e (3) tenere conto della differenza tra nucleo resecato e residuo, tessuti tumorali invasivi 2,3,4,5. Tuttavia, la maggior parte dei modelli di tumore cerebrale preclinico attualmente disponibili non implementano la resezione chirurgica o utilizzano modelli di resezione chirurgica che richiedono relativamente tempo, portando a una quantità significativa di perdita di sangue o mancanza di standardizzazione. Inoltre, eseguire la resezione dei tumori cerebrali dei roditori può essere difficile a causa della mancanza di strumenti o protocolli chirurgici clinicamente comparabili e dell'assenza diuna piattaforma 6 stabilita per la raccolta sistematica dei tessuti (Tabella 1).
Il presente protocollo mira a descrivere un paradigma standardizzato per la resezione del tumore cerebrale dei roditori e la conservazione dei tessuti utilizzando un sistema multifunzionale di resezione minimamente invasiva non ablativa (MIRS) e un sistema integrato di conservazione dei tessuti (TPS) (Figura 1). Si prevede che questa tecnica unica fornirà una piattaforma standardizzata che può essere utilizzata in vari studi nella ricerca preclinica per GBM e altri tipi di modelli di tumore cerebrale. I ricercatori che studiano le modalità terapeutiche o diagnostiche per i tumori cerebrali possono implementare questo protocollo per ottenere una resezione standardizzata nei loro studi.

<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

Il presente protocollo descrive un paradigma standardizzato per la resezione del tumore cerebrale dei roditori e la conservazione dei tessuti. Nella pratica clinica, la resezione tumorale massimale è il trattamento standard di cura per la maggior parte dei tumori cerebrali. Tuttavia, la maggior parte dei modelli di tumore cerebrale preclinico attualmente disponibili non includono la resezione o utilizzano modelli di resezione chirurgica che richiedono molto tempo e portano a una significativa morbilità postoperatoria, mortalità o variabilità sperimentale. Inoltre, eseguire la resezione nei roditori può essere scoraggiante per diversi motivi, tra cui la mancanza di strumenti o protocolli chirurgici clinicamente comparabili e l'assenza di una piattaforma consolidata per la raccolta standardizzata dei tessuti. Questo protocollo evidenzia l'uso di un dispositivo di resezione multifunzionale e non ablativo e di un sistema integrato di conservazione dei tessuti adattato dalla versione clinica del dispositivo. Il dispositivo applicato nel presente studio combina l'aspirazione sintonizzabile e una lama cilindrica all'apertura per sondare, tagliare e aspirare con precisione il tessuto. Il dispositivo di resezione minimamente invasivo svolge le sue funzioni attraverso lo stesso foro di bava utilizzato per l'impianto iniziale del tumore. Questo approccio riduce al minimo le alterazioni dell'anatomia regionale durante la biopsia o gli interventi chirurgici di resezione e riduce il rischio di una significativa perdita di sangue. Questi fattori hanno ridotto significativamente il tempo operatorio (<2 min/animale), migliorato la sopravvivenza postoperatoria degli animali, minore variabilità nei gruppi sperimentali e si traducono in un'elevata vitalità dei tessuti e delle cellule resecati per analisi future. Questo processo è facilitato da una velocità della lama di ~ 1.400 cicli / min, che consente la raccolta dei tessuti in un sistema chiuso sterile che può essere riempito con una soluzione fisiologica di scelta. Data l'importanza emergente di studiare e modellare accuratamente l'impatto della chirurgia, la conservazione e la rigorosa analisi comparativa dei campioni di resezione tumorale regionalizzati e delle terapie somministrate all'interno della cavità, questo protocollo unico amplierà le opportunità di esplorare domande senza risposta sulla gestione perioperatoria e sulla scoperta terapeutica per i pazienti con tumore cerebrale.

La resezione chirurgica con MIRS determina una significativa diminuzione del carico tumorale Nel gruppo con un carico tumorale più piccolo, il segnale bioluminescente medio basale era di 5,5e+006 fotoni/s ± 0,2e+006 nel sottogruppo sottoposto a resezione. Dopo la resezione, il segnale bioluminescente medio è diminuito a 3,09e+006 fotoni/s ± 0,3e+006, (p <0,0001, test di Mann-Whitney)9 (Figura 2). Il segnale biolumines...

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

Il presente protocollo descrive una resezione standardizzata dei tumori cerebrali nei roditori attraverso un approccio minimamente invasivo con un sistema integrato di conservazione dei tessuti. Questa tecnica ha implicazioni per rispecchiare accuratamente lo standard di cura nei roditori e in altri modelli animali.

Implementazione della resezione minimamente invasiva del tumore cerebrale nei roditori per la raccolta di tessuti ad alta vitalità

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

Questo è un paradigma di resezione del tumore cerebrale che è altamente necessario nella ricerca preclinica sulle terapie per i tumori cerebrali. Consente una resezione standardizzata attraverso un approccio minimamente invasivo, mentre allo stesso tempo è anche accoppiato a un sistema automatizzato di conservazione dei tessuti. Questo protocollo consente all'animale di sopravvivere dopo l'intervento chirurgico e, quindi, aiuta a comprendere i cambiamenti nello stato della malattia dopo la terapia nello stesso animale.Questo aiuta nelle applicazioni terapeutiche sequenziali e time-lapse. Utilizzando questa tecnica, possiamo valutare la biologia della malattia e pianificare una possibile gestione successiva. Ciò ha implicazioni e opportunità significative nella scoperta di farmaci e nuove terapie.I concetti di resezione standardizzata, un approccio minimamente invasivo e la conservazione automatizzata dei tessuti possono essere estesi ad altri tipi di tumori in diversi sistemi di organi, come i tumori del fegato e i tumori della testa e del collo. Il protocollo è semplice e il sistema è facile da usare. È meglio leggere il protocollo pubblicato, che contiene tutti i passaggi necessari e la risoluzione dei problemi.Inizia l'esperimento valutando il topo per la sedazione pizzicando la punta. Applicare unguento oftalmico agli occhi per evitare la secchezza della cornea. Quindi, posizionare il mouse su una cornice stereotassica.Rimuovere il fiocco dal precedente intervento chirurgico e disinfettare la pelle con cicli alternati di uno scrub a base di clorexidina o betaina e alcool. Quindi creare un'incisione longitudinale della linea mediana di un centimetro lungo la precedente cicatrice chirurgica usando un bisturi sterile. Collegare il manipolo MIRS al braccio stereotassico tramite l'adattatore di scena.Per configurare la macchina MIRS, inserire il cavo di alimentazione impostato sul pannello posteriore nella presa del cavo di alimentazione. Accendere o spegnere il sistema alternando tra zero e uno. Inserire un'estremità del tubo dell'azoto nel raccordo maschio sul pannello posteriore della console.Ruotare il dado di connessione in senso orario per stringerlo. Assicurarsi che la pressione di alimentazione non superi i 100 PSIG e collegare il tubo all'alimentazione di azoto. Sigillare il coperchio della porta del vuoto per evitare perdite.Verificare che la manopola di aspirazione sulla parte anteriore della console sia impostata su 100, che non vi siano perdite nel sistema di aspirazione e che la pressione di alimentazione dell'azoto in ingresso sia corretta. Inserire il connettore grigio del pedale nella presa grigia finché non scatta. Allo stesso modo, inserire il connettore del manipolo blu nella sua presa blu.Innescare ogni manipolo aspirando il fluido sterile nell'apertura attraverso il tubo e il manipolo e quindi nel contenitore per garantire che l'interno del tubo e del manipolo sia lubrificato. Selezionare la modalità di aspirazione sul pannello frontale della console e avviare utilizzando il pedale. Inserire la cannula MIRS 23-G nel foro di bava fino a una profondità di 2,5 millimetri.Avviare il processo di resezione premendo il pedale collegato alla cannula. Eseguire cicli completi di resezione utilizzando la manopola di controllo nel manipolo. Dopo il processo di resezione, prelevare la cannula MIRS calibro 23 e aggiungere cinque millilitri di PBS 1X per lavare il tubo e rimuovere eventuali detriti residui.Quindi, chiudere la ferita con una cucitrice e rimuovere il mouse dalla cornice stereotassica. Riportare il mouse sulla piastra riscaldante per riprendersi dall'anestesia prima di rimetterlo nella sua gabbia. Dopo l'esperimento, spurgare la cannula con mezzi refrigerati e aria per spingere tutto il tessuto resecato nel contenitore di raccolta.Rimuovere il contenitore di raccolta dal sistema e posizionare un tappo. Quindi, posizionare la punta distale della cannula in perossido di idrogeno al 3% e applicare l'aspirazione per riempire la linea di aspirazione al contenitore di raccolta dell'aspirazione. Lasciare riposare per 60-90 secondi e pulsare a intermittenza aria e mezzi per sciacquarlo.Immergere il campione tumorale in un piatto di coltura tissutale contenente terreno di lisi dei globuli rossi per cinque minuti a temperatura ambiente. Quindi posizionare un filtro da 70 micron su un tubo conico da 50 millilitri e utilizzare uno stantuffo della siringa per far passare il campione tumorale attraverso il filtro. Con una pipetta di trasferimento, utilizzare il supporto RPMI 1640 per far passare le cellule e qualsiasi massa tissutale attraverso il filtro.Centrifugare a 428 volte G per cinque minuti a quattro gradi Celsius. Scartare il surnatante e risospendere ogni campione in cinque millilitri di terreno RPMI 1640 preparato. Posizionare i campioni in un incubatore shaker per 20 minuti a 200 RPM a 37 gradi Celsius.Dopo l'incubazione, centrifugare i campioni a 428 volte G per cinque minuti a quattro gradi Celsius ed eliminare il surnatante. Filtrare le singole celle attraverso un filtro a celle da 70 micron e centrifugare a 274 volte G per tre minuti a quattro gradi Celsius. Condurre analisi di vitalità cellulare con tripano blu e un emocitometro.La resezione chirurgica nei topi che utilizzavano MIRS ha causato una significativa diminuzione del carico tumorale, come indicato dalla riduzione del segnale bioluminescente basale medio per i gruppi con carico tumorale sia grande che piccolo. Rispetto alle immagini MRI pre-resezione dei tumori, la cavità di resezione può essere identificata sulle scansioni post-resezione come una grande area ipointensa rotonda nel sito di inoculazione del tumore. Nelle sezioni colorate con H & E, è stata osservata una cavità di resezione circolare chiara con un bordo di prodotti ematici, infiammazione e cellule tumorali residue.Il volume di resezione è aumentato significativamente quando sono state eseguite due rotazioni dell'apertura di taglio, che hanno permesso l'ottimizzazione del volume di resezione in base al carico tumorale. Il confronto della sopravvivenza nei topi con tumori non trattati rispetto ai topi sottoposti a resezione dei tumori da parte di MIRS ha mostrato un aumento della sopravvivenza da 16 a 22 giorni nel piccolo gruppo tumorale. Allo stesso modo, nel gruppo con un carico tumorale maggiore, la sopravvivenza mediana è aumentata da 12 a 19 giorni.Le immagini al microscopio ottico dei campioni prelevati dal sistema di conservazione dei tessuti sono apparse come singole cellule con la presenza di alcuni piccoli pezzi di tessuto al giorno zero. Dopo sette giorni, le cellule raccolte con MIRS hanno mostrato la formazione della neurosfera in colture in sospensione, che indicavano il loro potenziale di inizio del tumore. È importante eliminare e lavare il sistema di tubi subito dopo la procedura per evitare di intasare il sistema.A seguito di questa procedura, studi di efficacia delle terapie e studi sui marcatori diagnostici e prognostici possono essere utilizzati su animali sopravvissuti dopo resezione chirurgica con il sistema di resezione minimamente invasivo.

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

Il<em&gt; Drosophila</em&gt; Immaginale Disc tumore Modello: visualizzazione e la quantificazione di espressione genica e di Tumor invasività Utilizzando genetica Mosaici

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

Ricerca

Ricerca sul cancro

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

Generazione di sferoidi tumore tridimensionale High-Throughput per lo Screening di stupefacenti

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

Analisi Live Cell Imaging Studio Glioblastoma cerebrale tumore cellule staminali migrazione e invasione

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

Reazione a catena della polimerasi digitale per la variazione genetica in un paziente di poliposi adenomatosa familiare sporadica utilizzando il formato di Chip-in-a-tubo

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

L'applicazione clinica del tumore trattamento della terapia di campi nel 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

Imaging intravitale longitudinale del comportamento delle cellule tumorali cerebrali in risposta a una biopsia chirurgica invasiva

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

Valutare la vitalità cellulare e la morte nelle colture di sferoidi 3D delle cellule tumorali

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

Istituzione e caratterizzazione degli spheroeroidi del tumore intestinale piccolo intestinale

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

Analisi della distribuzione tumorale e tissutale dell'anticorpo terapeutico specifico dell'antigene bersaglio

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

Misurazione della risposta dei farmaci in tempo reale nelle fette di tessuto tumorale organotipico

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