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

Summary

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

Abstract

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

Introduction

Bassa tossicità, bassa immunogenicità e tropismo tumorale intrinseco del cervello di cellule staminali umane sono tratti attraenti per la consegna di veicoli terapeutici ¹ . Le nuove terapie a base di cellule staminali per tumori cerebrali maligni sono promettenti innovazioni sviluppate negli ultimi anni e l'adattamento intranasale di questa strategia terapeutica rappresenta un salto verso la traduzione clinica, in quanto la somministrazione non invasiva e ripetuta potrebbe ridurre drasticamente la barriera per le applicazioni del paziente e Può essere adattabile per i servizi out-patient senza anestesia generale o un lungo servizio in pazienti associati a procedure chirurgiche invasive ^{1 , 2 , 3 , 4} .

Noi ed altri abbiamo introdotto la via intranasale di consegna delle cellule staminali nei tumori del cervello e abbiamo posto il terreno per alcuni dei principi fondamentaliDella ricerca traslazionale usando i modelli xenograft ^{2 , 3 e 4} del mouse, oltre a studiare la migrazione di cellule staminali in vivo tramite i rivelatori di risonanza magnetica (MRI) ² . Attraverso queste esplorazioni pilota, abbiamo accumulato un'esperienza notevole e abbiamo approfittato di come costruire una robusta strategia di valutazione pre-clinica usando modelli di topi xenograft (PDX) di pazienti derivanti da malattie degli amiomi maligni, pur mantenendo la risoluzione investigativa per esaminare I dettagli meccanici più sfumati dei fenomeni biologici sofisticati dell'ingresso cervello intranasale delle cellule staminali terapeutiche consegnate alla cavità nasale. Qui descriviamo i principi di un protocollo operativo standardizzato per dimostrare lo stato attuale di indagini sperimentali utilizzando una linea di cellule staminali neurali umane ben consolidate HB1.F3.CD ⁵ <sup>, ^{6 , 7 , 8} , che è facilmente modificabile adattarsi a modelli o strategie tumorali specifici che utilizzano cellule staminali umane come portatori terapeutici.

Protocol

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

Representative Results

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

Discussion

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

Materials

Stereotaxic frame	Kopf Instruments	Model 900
Hypoxic Cell Culture Incubator	ThermoFisher Scientific	VIOS 160i
Cell culture supplies (Plastics)	ThermoFisher Scientific	Varies	Replaceable with any source
Legend Micro 21R Refrigerated Microcentrifuge	ThermoFisher Scientific	75002490	Replaceable with any source
Bench centrifuge Sorvall ST16R	ThermoFisher Scientific	75004240	Replaceable with any source
Micro syringe 702N 25µl (22S/2"/2)	Hamilton Company	80400	Flat tip
Sample Tray for Irradiator	Best Theratronics	A13826	To set up mice protection with lead shield
Leica DMi8 Microscope	Leica Microsystem		Custom setup
Leica CM1860 UV cryostat	Leica Microsystem		Custom setup
Exel International Insulin Syringe	ThermoFisher Scientific	14-841-31
Corning Phosphate Buffer Saline	Corning Cellgro/ThermoFisher	21-031-CV
Dulbecco's Modified Eagle Medium	Corning Cellgro/ThermoFisher	11965-084
Trypsin 0.05%	Corning Cellgro/ThermoFisher	25300054
Hyaluronidase from bovine testes	MilliporeSigma	H3506