Patient-derived xenotransplantation (PDX) of human tumor tissues

Abstract

Neste estudo, procuramos desenvolver um método para simular o ambiente tumoral "in vivo" usando um organismo vivo. O organismo utilizado foi o ovo de galinha e foram utilizadas frações tumorais provenientes diretamente dos pacientes inseridos no Instituto Português de Oncologia de Coimbra Francisco Gentil. Estudamos diferentes tipos de tumores benignos e malignos (rim, ovário e mama). Este método chama-se xenotransplantação derivada do paciente, pois era feita a inoculação de uma peça tumoral do paciente diretamente no ovo.Os ovos foram incubados e no nono dia de incubação foram inoculados com um fragmento de tumor e selados com fita adesiva. Antes da inoculação, os fragmentos do tumor foram submersos em DMEM por uma hora e depois inoculados na membrana corioalantóica do embrião do ovo. Neste estudo, otimizamos o ensaio CAM pelo método “in ovo” para obter um número maior de transplantes viáveis e desenvolvemos protocolos para coleta e pré-tratamento do tecido tumoral. O protocolo de coleta é essencial para a obtenção de fragmentos tumorais viáveis que incluam tecido tumoral e não tumoral saudável. Através dos resultados obtidos, verificamos maior viabilidade nos fragmentos pertencentes ao tumor renal (Carcinoma de Células Renais) em relação aos fragmentos pertencentes ao tumor de ovário e mama. Algumas das contaminações podem dever-se ao fato de o ambiente da incubadora não ser totalmente estéril ou devido ao espaço em que os patologistas procedem à fragmentação do tumor em fragmentos também não serem totalmente estéreis. Pelos resultados dos três tipos de tumor, os fragmentos tumorais correspondentes aos tumores malignos apresentaram maior viabilidade aquando comparados aos fragmentos correspondentes aos tumores benignos. O método desenvolvido pode permitir comparações em estudos posteriores para avaliar “ex vivo” a eficácia de alguns fármacos.

In this study, we sought to develop a method to simulate the tumor environment "in vivo" using a living organism. The organism used was the chicken egg and we used tumor fractions coming directly from the patients followed at the Portuguese Oncology Institute of Coimbra Francisco Gentil. We studied different types of benign and malignant tumors (tumor of the kidney, ovary and breast). This method is called “patient derived xenograph”, because a tumor piece of the patient was directly inoculated into the egg.The eggs were incubated and on the ninth day of incubation were inoculated with a tumor fragment and then sealed with adhesive tape. Prior to inoculation, the tumor fragments were submerged in DMEM for one hour and then inoculated into the chorioallantoic membrane of the embryo. In this study, we optimized the CAM assay by the “in ovo” method to obtain a greater number of viable transplants and developed protocols for collecting and pre-treating the tumor tissue. The collection protocol is essential for obtaining viable tumor fragments that include healthy tumor and non-tumor tissue. Through the obtained results, we verified greater viability in the fragments belonging to the kidney tumor (Renal Cell Carcinoma) in relation to fragments belonging to the ovary and breast tumor. Some of the contaminations may be due to the incubator environment not being entirely sterile or due to the space where the pathologists cut the tumor into fragments also so as not to be totally sterile. Through the results of the three types of tumor, the tumor fragments corresponding to the malignant tumors presented greater viability compared to the fragments corresponding to the benign tumors. The developed method may allow making comparisons in later studies to evaluate ex vivo the action of some drugs.