D'une certaine manière, on peut atteindre les objectifs suivants : surveiller en temps réel la croissance tumorale chez des souris nudes, localiser les cellules tumorales injectées dans des souris expérimentales, pour montrer l'effet du médicament sur les tumeurs in vivo. Et maintenant, nous disposons d'une série de réactifs qui nous permettent de faire cela.
Figure 1 : Localisation des cellules marquées à la luciférase
Luciferase : traqueur de cellules
La luciférase est une série d'enzymes qui peuvent catalyser des substrats pour produire de la bioluminescence. Différentes sources de luciférase ont leurs propres caractéristiques, et différentes luciférases peuvent catalyser des substrats pour émettre différentes couleurs de lumière. La luciférase de luciole est devenue le rapporteur de cellules de mammifères le plus couramment utilisé parmi ces enzymes en raison de sa sensibilité élevée et de sa large plage de détection linéaire (jusqu'à 7 à 8 ordres de grandeur). L'effet est que des cellules spécifiques peuvent être suivies et détectées à tout moment dans des expériences ultérieures en insérant simplement le rapporteur une fois.
Figure 2 : Principe de la réaction de luminescence de la luciférase et du sel de potassium de la luciférine
Les avantages des méthodes d'imagerie de la luciférase
Sans radiation et pratiquement inoffensif pour les organismes vivants.
Imagerie par bioluminescence plutôt que par source de lumière d'excitation.
Haute sensibilité : le nombre de cellules détectées peut être aussi faible que des centaines.
Bonne pénétration, le signal de fluorescence peut toujours être détecté même à travers 3 à 4 cm de tissu.
Rapport signal/bruit élevé, signal fluorescent puissant, bonne anti-interférence.
Scénario d'application
Suivi de la croissance tumorale
Observation en temps réel de la croissance tumorale dans la tumeur chez la souris nude in vivo, le corps de la tumeur sans séparation.
Surveillance de la fonction des médicaments anti-tumoraux
Pour détecter l'effet des médicaments sur la croissance tumorale ou les métastases tumorales in vivo. Le substrat de fluorescéine peut être complètement éliminé en 3 heures, il n'interfère donc pas avec le médicament.
Localisation cellulaire
La localisation et la distribution de cellules étrangères chez les animaux ont été détectées.
Régulation de l'expression génétique
Le gène cible ou le promoteur du gène cible fusionne avec le gène de la luciférase pour détecter les changements dans l'expression génétique pendant le traitement médicamenteux ou la progression de la maladie.
Recherche sur les cellules souches
Suivi de la transplantation, de la survie et de la prolifération des cellules souches ; Tracer la distribution et la migration des cellules souches in vivo.
Résultats expérimentaux
Figure 3 : Détection par imagerie in vivo des cellules T CAR-MUC1/CAR-MUC1-IL22 pour la formation de tumeurs par injection sous-cutanée de cellules HN4 chez la souris
Figure 5 : Imagerie in vivo de la capacité des cellules souches mésenchymateuses (MSC) à migrer vers le site de la brûlure. Des cellules souches mésenchymateuses (MSC/FLuc) ont été injectées par voie intraveineuse dans un modèle de souris présentant une brûlure du dos. Des signaux bioluminescents sont apparus au site de la blessure de la brûlure 4 jours après l'injection, puis ont progressivement diminué (la flèche rouge indique le site de la brûlure) [3].
FAQ
Q1 : Quels sont les avantages des méthodes d’imagerie bioluminescente in vivo par rapport à d’autres méthodes similaires ?
R : Par rapport à d’autres types de technologie, la méthode d’imagerie in vivo par bioluminescence est plus sensible que les méthodes traditionnelles dans l’étude des métastases tumorales, la thérapie génique, la pathogenèse épidémiologique, le traceur de cellules souches, la recherche liée à la leucémie, etc., et peut également mener à bien rapidement et intuitivement des recherches sur la pathogénèse et le criblage de médicaments contre des maladies apparentées grâce à une série de modèles de maladies animales transgéniques.
Q2 : Comment étiqueter les cellules souches avec le gène de la luciférase ?
UN: Des marqueurs d'expression sexuelle des gènes ont été utilisés pour préparer des souris transgéniques dont les cellules souches ont été marquées. Des cellules souches hématopoïétiques ont été extraites de la moelle osseuse de ces souris transgéniques et transplantées dans la moelle osseuse d'une autre souris pour suivre la prolifération et la différenciation des cellules souches hématopoïétiques in vivo et le processus de migration vers l'ensemble du corps. On peut également marquer les cellules souches avec des lentivirus.
Q3 : Quel est le temps de détection approprié après l’injection de fluorescéine et combien de temps dure la luminescence ?
A : Après injection intrapéritonéale, le signal de fluorescence a généralement atteint la période stable la plus forte après 10 à 15 minutes, a commencé à décroître après 20 à 30 minutes et a éliminé la fluorescéine après 3 heures.
Q4 : Quelle est la méthode d'injection du réactif de luciférase disponible pour les expériences sur les souris ? Quelles sont les différences entre les différentes méthodes d'injection ?
UN: La fluorescéine peut être injectée aux souris par voie intrapéritonéale ou intraveineuse au niveau de la queue. Elle peut se propager à tout le corps des souris en environ 1 min. Dans la plupart des cas, on utilise des concentrations de fluorescéine de 150 mg/kg. Environ 3 mg de fluorescéine suffisent pour des souris de 20 g. Pour l'injection intrapéritonéale, la diffusion est plus lente, le début de la lumière est plus lent et la durée de la lumière est plus longue. Pour l'injection intraveineuse de fluorescéine au niveau de la queue, la diffusion est rapide et la luminescence commence rapidement, mais la durée de la luminescence est courte.
Informations sur le produit
| Nom du produit | Numéro de catalogue | Caractéristiques |
| 40901ES01/02/03/08 | 100 mg/500 mg/1 g/5 g | |
| 40902ES01/02/03/09 | 100 mg/500 mg/1 g/5 g | |
| 40903ES01/02/03 | 100 mg/500 mg/1 g | |
| 40904ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5 mg | |
| 40905ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg | |
| 40906ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5 mg | |
| 40908ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg |
Références
[1]. Mei Z, Zhang K, Lam AK, Huang J, Qiu F, Qiao B, Zhang Y. MUC1 comme cible pour la thérapie CAR-T dans le carinome épidermoïde de la tête et du cou. Cancer Med. 2020 janv.;9(2):640-652. doi: 10.1002/cam4.2733. Epub 2019 4 déc. PMID: 31800160; PMCID: PMC6970025.
[2]. Chen G, Fan XY, Zheng XP, Jin YL, Liu Y, Liu SC.Les cellules souches mésenchymateuses dérivées du cordon ombilical humain améliorent la résistance à l'insuline via une communication croisée médiée par PTEN entre les voies de signalisation PI3K/Akt et Erk/MAPK dans les muscles squelettiques des souris db/db. Stem Cell Res Ther. 16 septembre 2020 ; 11(1) : 401. doi : 10.1186/s13287-020-01865-7. PMID : 32938466 ; PMCID : PMC7493876.
[3]. Oh EJ, Lee HW, Kalimuthu S, Kim TJ, Kim HM, Baek SH, Zhu L, Oh JM, Son SH, Chung HY, Ahn BC. Migration in vivo de cellules souches mésenchymateuses vers des sites de brûlures et leurs effets thérapeutiques dans un modèle de souris vivante. J Control Release. 10 juin 2018 ; 279 : 79-88. doi : 10.1016/j.jconrel.2018.04.020. Publication en ligne du 12 avril 2018. PMID : 29655989.