Principi di Oncologia Sperimentale

Presentazione sul tema: "Principi di Oncologia Sperimentale"— Transcript della presentazione:

1 Principi di Oncologia Sperimentale
METASTASI SPERIMENTALI RIPRODUZIONE DEL PROCESSO METASTATICO IN VIVO 5° S. Beninati

2 Modelli sperimentali in vivo
Permettono di valutare due parametri: proliferazione Colonizzazione/invasione

3 IL MODELLO ANIMALE SONO UTILIZZATI DIVERSI MODELLI ANIMALI PER RIPRODURRE IL PROCESSO METASTATICO E LA SUCCESSIVA INVASIONE E COLONIZZAZIONE DELL’ORGANO BERSAGLIO I MODELLI CHE SI USANO COMUNEMENTE PERMETTONO DI INOCULARE CELLULE TUMORALI DIRETTAMENTE NELL’ANIMALE IN DIVERSE PARTI DEL CORPO: INTRAMUSCOLO INTRASPLENICA INTRAPERITONEALE ENDOVENA INTRAOCULARE SOTTOCUTANEA

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5 Parametri: Volume,Peso,Aspetto, angiogenesi, necrosi Tumore primario indotto con inoculo intramuscolare di cellule di melanoma murino

6 MODELLI ANIMALE DI MELANOMA
Due modelli animali sono utilizzati per lo studio del melanoma: Il modello polmonare Il modello splenico

7 Animali I topi del ceppo C57BL/6 sono utili se si usano linee cellulari di melanoma murino (B16-F10;B16-FLr6) Utilizzando topi singenici, cioè dai quali sono state ottenute le linee tumorali, è ridotto drasticamente il fenomeno del rigetto. *individui della stessa specie che sono geneticamente identici, per esempio animali dello stesso ceppo consanguineo. Cellule proveniente da individui singenici possono essere usate per modelli di trapianto d'organo e tumorali.

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10 Modello splenico Una sospensione di cellule di melanoma viene iniettata direttamente nella milza dell’animale. Le cellule di melanoma passano in circolo e invadono il fegato. Le metastasi sono visibili poichè ricche di melanina nera.

11 Modello Polmonare Le cellule di melanoma murino C57BL/6 sospese nel mezzo di coltura vengono iniettate endovena nella vena caudale dell’animale. Attraverso il circolo raggiungono un solo organo bersaglio: il polmone Anche in questo caso le metastasi sono visibili poiché ricche di melanina.

12 metastasi Polmone di topo C57BL/6 invaso da cellule tumorali di melanoma B16-F10

13 Valutazione del potere metastatico
E’ possibile valutare il numero di metastasi superficiale per mezzo di una conta visiva. Il metodo risulta empirico e poco preciso in particolare in presenza di un alto numero di metastasi. E’ necessario considerare che l’organo bersaglio è invaso anche nel suo stroma interno. Quindi la conta superficiale è sicuramente poco significativa

14 Polmone di topo C57BL/6 invaso da metastasi di cellule B16-F10
Polmone di topo C57BL/6 invaso da metastasi di cellule B16-F10 trattato con antineoplastici

15 Modello istologico di valutazione del potere metastatico
Per poter effettuare una conta delle metastasi attendibile è necessario considerare anche le metastasi interne. A tal fine l’organo bersaglio viene sezionato in sottili fettine, per mezzo di un microtomo. Il microtomo permette di ottenere fettini sottilissime e trasparenti, denominate “sezioni istologiche seriate”

16 Sezioni istologiche seriate di polmone di topo C57BL/6 inoculato con cellule B16-F10

17 Analisi di immagine computerizzata
Ogni singola sezione viene analizzata al computer con un software adatto per la misura di cinque parametri principali: 1. area della sezione istologica 2. area delle metastasi 3. numero di metastasi 4. area occupata dalle metastasi 5. percentuale di colonizzaione

18 Elaborazione morfometrica
Il computer elabora i parametri precedenti e il risultato permette di valutare: 1. area totale della sezione istologica (TA) 2. area media di una metastasi (AAMF) 3. area metastatica totale (TMA)

19 Invasione e proliferazione
IL modello di calcolo nasce da due considerazioni: La cellula tumorale invade l’organo bersaglio e quindi inizia a proliferare. L’invasione può essere valutata considerando il numero di metastasi Mentre la proliferazione valutando le dimensioni delle metastasi

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21 Elaborazione dei dati L’analizzatore di immagini permette quindi di calcolare: L’area totale della sezione istologica TA L’area metastatica totale MTA L’area media di una metastasi AAMF. Attraverso questi parametri si ricavano tre indici.

22 Indice di invasione Il rapporto TMA/AAMF
Si definisce Indice di Invasione o “Invasion Index” (II) II=TMA/AAMF TMA= area metastatica totale AAMF= area media di una metastasi

23 Invasione Infatti il rapporto TMA/AAMF definisce il numero di metastasi totale, poiché deriva da: TMA= area metastatica totale AAMF= area media di una metastasi

24 Indice di proliferazione
Il rapporto AAMF/TA Si definisce come indice di crescita o “Growth Index” (GI) GI=AAMF/TA AAMF= area media di una metastasi TA= area totale della sezione istologica

25 Indice di colonizzazione
Il rapporto TMA/TA x 100 Esprime la percentuale di colonizzazione, indicando quanta area è stata occupata dalle metastasi. Si indica come %CI TMA= area metastatica totale TA= area totale della sezione istologica

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27 Applicazione pratica Due molecole con potenziale attività antineoplastica sono state saggiate e hanno dato i seguenti indici: Molecola %CI (col. Index) GI(growth index) II (invasion index) Controllo , ,6 Teofillina (TH) , ,5 Controllo , ,0 Βeta-teofillina (HET) , ,0 Colonizzazione proliferazione invasione

28 teofillina Molecola %CI (col. Index) GI(growth index) II (invasion index) Controllo , ,6 Teofillina (TH) , ,5 -76,5% % ,5% % di: colonizzazione proliferazione invasione La molecola risulta essere antimetastatica e poco antiproliferativa

29 Beta-teofillina Molecola %CI (col. Index) GI(growth index) II (invasion index) Controllo , ,0 Βeta-teofillina (HET) , ,0 % di: ,8% % % colonizzazione proliferazione invasione La molecola risulta essere altamente antimetastatica e non influenza la crescita tumorale

30 Confronto fra molecole
E’ possibile comparare gli indici di varie molecole potenzialmente antineoplastiche. In tal modo si può utilizzare un farmaco mirato per il tipo di tumore.