Abstract

O desenvolvimento de xenoenxertos de tumores de animais geneticamente marcadas é uma área de investigação em curso para permitir mais fácil e teste mais confiável de terapias contra o câncer. Geneticamente modelos tumorais marcadas têm um número de vantagens em relação aos modelos tumorais convencionais, incluindo a monitorização longitudinal fácil de terapias e o reduzido número de animais necessários para testes. Vários métodos diferentes têm sido utilizados em estudos anteriores para marcar tumores geneticamente, no entanto, todas têm limitações, tais como a genotoxicidade e outros artefactos relacionados com o uso de vectores de integração virais. Recentemente, nós geramos um sistema de DNA (pADN) expressão plasmídeo epissomal mantida com base no andaime /Matrix anexo Região (S /MAR), que permite a expressão do transgene da luciferase a longo prazo no fígado do rato. Aqui nós descrevemos um posterior utilização deste vetor pDNA com o promotor da ubiquitina C humana para criar hepatoma humano estavelmente transfectadas (Huh7) e humano pâncreas Carcinoma (MIA-PaCa2) linhas celulares, que foram entregues em camundongos “imunodeficientes” e monitorados longitudinalmente sobre tempo usando um bioluminometer. Ambas as linhas celulares revelou epissomal de expressão de luciferase de longa duração sustentada e formação de um tumor que mostra as características patológicas do carcinoma hepatocelular (HCC) e carcinoma pancreático (PACA), respectivamente. Esta é a primeira demonstração de que um vector pDNA pode conferir expressão sustentada do transgene da luciferase epissomal em vários modelos de tumor de rato e pode, assim, ser prontamente utilizados para seguir a formação do tumor, sem interferir com o genoma celular

citação:. Argyros O, Wong SP, Gowers K, Harbottle RP (2012) a modificação genética das células cancerosas Usando Non-Viral, epissómicos S /MAR vetores para

In Vivo

tumor Modelling. PLoS ONE 7 (10): e47920. doi: 10.1371 /journal.pone.0047920

editor: Irina V. Lebedeva, Enzo Life Sciences, Inc., Estados Unidos da América

Recebido: 17 de junho de 2011; Aceito: 20 de setembro de 2012; Publicação: 26 de outubro de 2012

Direitos de autor: © 2012 Argyros et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Esta pesquisa foi financiado pelo Myrovlytis Trust. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

Cancro representa um dos maiores riscos para a saúde em todo o mundo. Consequentemente, existe uma necessidade crescente de desenvolvimento de novas terapias e novos avanços na modelagem de tumor animal. No entanto, apesar de muitos progressos neste domínio, o desenvolvimento de modelos animais clinicamente relevantes que permitam a monitorização rápida e sensível do crescimento do tumor precoce e metástase posterior permanece um desafio [1].

Muitos modelos de tumores animais convencionais em curso utilizado no desenvolvimento de tratamentos anti-cancro envolvem a injecção de células de tumor humano em ratinhos imunocomprometidos [2], [3], seguido por meio de medições da pinça padrão para avaliar o tamanho do tumor, normalmente como uma medida de ponto final, após o animal ter sido sacrificado. Estes modelos são bastante limitadas e pesquisa tem sido em curso para desenvolver um tumor geneticamente marcada que iria permitir o monitoramento não invasivo dos parâmetros tumorais por

in vivo

de imagem com base na emissão de luz a partir de células que expressam luciferase ou de fluorescência a partir de células que expressam GFP [1]. A utilização de células tumorais geneticamente marcados num modelo de cancro animal tem um número de vantagens. Em primeiro lugar, ela permite uma para monitorar a eficácia das intervenções terapêuticas, tais como drogas, o gene ou terapias de células mais facilmente do que com os modelos convencionais. Isso facilita o controle dos parâmetros de tumor, tais como o tamanho e desenvolvimento, bem como permite a visualização altamente sensível da metástase precoce e a avaliação da doença residual mínima após a terapia [4]. Também permite o uso de medições sequenciais a seguir o tamanho do tumor durante o tratamento, de modo que os estudos longitudinais pode ser realizada para analisar os efeitos de terapias ao longo do tempo dando informações mais fiáveis ​​e reduzindo o número de animais experimentais [5]

.

em estudos anteriores, uma variedade de diferentes métodos têm sido empregues para dotar as células de tumor com marcadores detectáveis ​​[1], [4], [6], [7], [8], [9]. O método mais eficaz para a libertação de genes para as células, é a utilização de vectores derivados de vírus modificados [10]. No entanto, apesar das vantagens deste sistema de entrega de genes também existem limitações significativas, principalmente relacionados com a integração do vector no genoma da célula, a imunogenicidade potencial de genes que codificam virais, bem como a perda de expressão de longo prazo do gene repórter. Seria de grande interesse, portanto, a desenvolver um sistema de entrega de genes não virais que podem mediar a expressão do gene repórter prolongado em um modelo de tumor animal. Um meio eficaz para atingir este objectivo é a utilização de um ADN Sistema de plasmídeo (pADN) de expressão que podem ser mantidas como uma entidade funcional, epissomal, uma vez que tenha sido entregue a células do modelo de tumor e fornecê-los com bons níveis detectáveis ​​de expressão do gene marcador ao longo do seu tempo de vida [11].

anterior

in vivo

estudos envolvendo vectores pADN demonstraram que os promotores virais, tais como o citomegalovírus promotor (CMV) é capaz de proporcionar os mais altos níveis de expressão do transgene inicialmente [12], [13], mas é seguido com um declínio subseqüente na expressão dentro de dois meses [14]. Esta diminuição na expressão é promotor-dependente e susceptível de ser o resultado do silenciamento transcricional do promotor [15]. Com efeito, a metilação de CpG do promotor CMV em vários vectores plasmídicos foi encontrada para ter um efeito negativo sobre a expressão do transgene, tanto

In vitro

e

In vivo

[11], [16], [ ,,,0],17].

recentemente, nós e outros têm mostrado que um vector pDNA compreendendo uma combinação de um promotor de mamífero, específica para um tecido com uma região de ligação nuclear scaffold /matriz (S /MAR) elemento pode promover a longo prazo expressão epissomal

in vitro

e

in vivo

[11], [18], [