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Modelli umani dello xenotrapianto del tumore

Nei modelli umani dello xenotrapianto del tumore, le celle umane del tumore, raccolte dalla biopsia o coltivate da una linea cellulare conosciuta, sono trapiantate nei mouse immunocompromised che non rifiutano le cellule umane, sotto l'interfaccia (modello ectopico) o nel tipo dell'organo da cui il tessuto è nato (modello orthotopic). Ciò permette che i ricercatori valutino l'efficacia e la sicurezza di una droga o di una terapia verso il tumore di un paziente particolare in vivo in una collocazione.

celle del tumoreCredito di immagine: Nemes Laszlo/Shutterstock.com

Il trapianto seguente, il tumore è permesso solitamente svilupparsi per un periodo di settimane o di mesi e poi il regime o la terapia della droga in esame può essere applicata. L'efficacia del trattamento può essere riflessa osservando il volume del tumore confrontato ad un controllo, mentre la tossicità può essere riflessa approssimativamente dal cambiamento di massa dell'ente globale e dalla frequenza delle morti relazionate con la droga.

I modelli ectopici sono particolarmente convenienti per questi tipi di analisi, poichè il tumore è facilmente visibile sotto l'interfaccia. I tipi multipli del tumore possono essere trapiantati simultaneamente nelle aree differenti su un singolo mouse, permettendo che l'efficacia di un trattamento verso ciascuno sia confrontata.

I modelli Orthotopic sono significantly more costoso e complesso sistemare, richiedendo nell'l'ambulatorio esperto di impiantare il tumore nell'organo bersaglio con la buona riproducibilità attraverso i mouse. La rappresentazione della fluorescenza, l'imaging a risonanza magnetica, o la tomografia automatizzata possono essere usati per riflettere la progressione di un tumore interno, ma senza accesso a questa strumentazione, il sacrificio è necessario.

I modelli Orthotopic ripiegano generalmente i termini in situ per il tumore migliore, esibenti la crescita della fase iniziale, l'angiogenesi ed in alcuni casi la metastasi più veloci. La metastasi può anche essere ripiegata strategico, in primo luogo impiantando un tumore e permettendo che si sparga, prima dell'eliminazione ancora. Alternativamente, le cellule tumorali possono essere iniettate per via endovenosa per agire come le cellule staminali del cancro. I cancri metastatici possono rispondere diversamente al tumore primario verso una terapia, ad un intervallo delle dosi, così la produzione dei mouse del metastasi-cuscinetto è utile in un contesto dello sviluppo della droga.

gli xenotrapianti Paziente-derivati sono l'ultima simulazione del tumore di un paziente particolare in un modello animale. Tuttavia, i mouse immunocompromised (mouse nudi) utilizzati frequentemente nei modelli dello xenotrapianto del tumore non possiedono completamente un lavoro e quindi interamente rappresentativo, sistema immunitario degli esseri umani in buona salute. Poiché i mouse devono essere immunocompromised, in modo da non rifiutare le cellule umane impiantate, la risposta immunitaria verso il cancro stessa è non realistica. Parecchi gradi dei mouse immunocompromised sono stati sviluppati nelle decadi precedenti che ripiegano a vari gradi il sistema immunitario umano.

Tipi di modelli murini

I mouse nudi sono mouse del laboratorio con una mutazione genetica che li lascia senza un timo, notevolmente inibente il loro sistema immunitario. Questi mouse ancora sopportano i linfociti B relativamente intatti, le celle dentritiche ed i granulociti ed alcuni studi hanno suggerito che il sistema immunitario di questi mouse retribuisse in modo eccessivo per le carenze overproducing altre celle immuni quali le celle di uccisore naturali ed i macrofagi tumoricidal.

Tuttavia, questo sistema fornisce i buoni risultati riguardo a valutare la risposta del tumore verso un regime della droga mentre fornisce l'eterogeneità realistica del tumore.

Nei casi in cui un microenvironment accurato del tumore deve essere simulato più molto attentamente di possibile dai mouse nudi, i mouse umanizzati possono essere impiegati a spesa piuttosto maggior. I mouse umanizzati includono i mouse immunodeficienti severamente (SCID) compromessi che hanno un gene modificato di PRKDC per produrre i linfociti alterati di B e di T ed i mouse diabetici (NOD) non obesi che interamente mancano di T, della B e delle celle di uccisore naturali.

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

Tantissimi modelli murini supplementari con produzione difettosa di tutti i tipi di interleuchina, geni KO di attivazione di ricombinazione e di altre immunodeficienze intenzionali sono stati spiegati o sono in via di sviluppo intorno al mondo. Lo scopo di questi è di diminuire l'influenza del sistema immunitario murino contro lo xenotrapianto umano del tumore mentre simula il sistema immunitario umano nelle misure differenti in vari aspetti.

Una serie di metodi di simulazione del sistema immunitario umano sono stati proposti, dall'estrazione delle cellule staminali ematopoietiche dal midollo osseo del paziente originale per l'ultimo approccio personale della medicina all'infezione dei mouse con una batteria degli agenti patogeni umani comuni che inducono lo sviluppo di simile ambiente. Comunque, questi metodi sono eppure incapace di catturare la grande complessità della risposta immunitaria umana mentre eliminano tutta l'influenza dell'organismo vivente in cui lo xenotrapianto umano del tumore è stato trapiantato.

Mentre i mouse rimangono l'animale più popolare utilizzato per lo xenotrapianto del tumore modella grazie alla tariffa a cui si moltiplicano ed estesa la manipolazione genetica di risultato e della ricerca che già è stata effettuata sulle specie, altri modelli animali è stata sviluppata. I cani sono geneticamente più simili agli esseri umani che i mouse ed i primati sono ancora congenitalmente più simili. Entrambi gli animali hanno avuti xenotrapianti umani del tumore applicati nel passato, comunque fatto con frequenza diminuente dovuto le considerazioni etiche e mentre gli ovvi vantaggi dei modelli murini umanizzati diventano più pronunciati.

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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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