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Modèles humains de xénogreffe de tumeur

Dans les modèles humains de xénogreffe de tumeur, les cellules tumorales humaines, rassemblées par la biopsie ou cultivées d'une lignée cellulaire connue, sont transplantées dans les souris d'immunodéprimé qui ne rejettent pas des cellules humaines, sous la peau (modèle ectopique) ou dans le type d'organe duquel le tissu est provenu (modèle orthotopic). Ceci permet à des chercheurs d'évaluer l'efficacité et la sécurité d'un médicament ou d'un traitement vers la tumeur d'un patient particulier dans régler in vivo.

cellules tumoralesCrédit d'image : Nemes Laszlo/Shutterstock.com

La greffe suivante, la tumeur est habituellement permise de se développer pendant une période des semaines ou des mois, et puis le régime ou le traitement de médicament à l'étude peut être appliqué. L'efficacité de la demande de règlement peut être surveillée en observant le volume tumorale comparé à un contrôle, alors que la toxicité peut être rugueux surveillée par la modification de masse de fuselage général et la fréquence des morts médicament médicament.

Les modèles ectopiques sont particulièrement pratiques pour ces types d'analyse, car la tumeur est facilement visible sous la peau. Les types de tumeur multiple peuvent être simultanément transplantés dans différents endroits sur une souris unique, permettant à l'efficacité d'une demande de règlement vers chacun d'être comparée.

Les modèles Orthotopic sont sensiblement plus de coûteux et de complexes pour arranger, exigeant de la chirurgie qualifiée d'implanter la tumeur dans l'organe cible avec la bonne reproductibilité en travers des souris. La représentation, l'imagerie par résonance magnétique, ou la tomodensitométrie de fluorescence peuvent être employées pour surveiller l'étape progressive d'une tumeur interne, mais sans accès à ce matériel, le sacrifice est nécessaire.

Les modèles Orthotopic reproduisent généralement des conditions in situ pour la tumeur meilleure, montrant un accroissement de stade précoce, une angiogenèse, et dans certains cas une métastase plus rapides. La métastase peut également être reproduite stratégiquement, premièrement en implantant une tumeur et en lui permettant d'écarter, avant de la retirer de nouveau. Alternativement, des cellules cancéreuses peuvent être injectées en intraveineuse pour agir comme des cellules souche de cancer. Les cancers métastasés peuvent répondre différemment à la tumeur primaire vers un traitement, à une gamme des doses, ainsi la production des souris de métastase-coussinet est de valeur dans un contexte de développement de médicament.

les xénogreffes Patient-dérivées sont la simulation éventuelle de la tumeur d'un patient particulier dans un modèle animal. Cependant, les souris d'immunodéprimé (souris nues) fréquemment utilisées dans des modèles de xénogreffe de tumeur ne possèdent pas entièrement un chantier, et pour cette raison entièrement représentatif, système immunitaire des êtres humains en bonne santé. Puisque les souris doivent être immunodéprimé, afin de ne pas rejeter les cellules humaines implantées, la réaction immunitaire vers le cancer elle-même il soit irréaliste. Plusieurs pentes des souris d'immunodéprimé ont été développées pendant les décennies précédentes qui reproduisent le système immunitaire humain à divers degrés.

Types de modèle murin

Les souris nues sont des souris de laboratoire avec une mutation génétique qui les laisse sans thymus, empêchant grand leur système immunitaire. Ces souris portent toujours les cellules de B relativement intactes, les cellules dendritiques, et les polynucléaires, et quelques études ont proposé que le système immunitaire de ces souris surcompense pour des déficits en surproduisant d'autres cellules immunitaires telles que les cellules tueuses naturelles et les macrophages tumoricidal.

Cependant, ce système produit de bons résultats en ce qui concerne évaluer la réaction de la tumeur vers un régime de médicament tout en fournissant l'hétérogénéité réaliste de tumeur.

Dans les cas où un micro-environnement précis de tumeur doit être simulé plus attentivement que possible par les souris nues, des souris humanisées peuvent être utilisées à un coût en quelque sorte plus grand. Les souris humanisées comprennent les souris immunodéficitaires sévèrement (SCID) compromises qui ont un gène modifié de PRKDC pour produire les lymphocytes nuis de T et de B, et les souris diabétiques (NOD) non-obèses qui manquent entièrement de T, de B, et de cellules tueuses naturelles.

In vivo Patient-Derived Xenograft (PDX) Models for Oncology Research Studies

Un grand nombre de modèles murins complémentaires avec la production défectueuse de tous les types d'interleukine, assommés gènes d'activation de recombinaison, et d'autres immunodéficiences intentionnelles ont été déployés ou sont à l'étude autour du monde. L'objectif de ces derniers est de diminuer l'influence du système immunitaire murin contre la xénogreffe humaine de tumeur tout en simulant le système immunitaire humain jusqu'aux degrés différents dans aspects variés.

Un certain nombre de méthodes de simuler le système immunitaire humain ont été proposées, de l'extraction des cellules souche hématopoïétiques de la moelle osseuse du patient originel pour l'approche personnalisée éventuelle de médicament à l'infection des souris avec une batterie de virus humains courants qui induisent le développement d'un environnement assimilé. En tous cas, ces méthodes sont pourtant impossible de capter la pleine complexité de la réaction immunitaire humaine tout en éliminant n'importe quelle influence de l'organisme vivant dans lequel la xénogreffe humaine de tumeur a été transplantée.

Tandis que les souris restent l'animal le plus populaire utilisé pour la xénogreffe de tumeur modélise grâce au régime auquel elles se multiplient, et la manipulation génétique de recherches considérables et de donner droit qui a été déjà effectuée sur la substance, d'autres modèles animaux ont été développées. Les crabots sont génétiquement plus assimilés aux êtres humains que des souris, et les primates sont toujours de façon innée plus assimilés. Les deux animaux ont eu les xénogreffes humaines de tumeur appliquées dans le passé, cependant fait avec la fréquence diminuante due aux considérations éthiques, et pendant que les avantages évidents des modèles murins humanisés deviennent plus prononcés.

Sources

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Last Updated: Mar 19, 2021

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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