.: ORİJİNAL ARAŞTIRMA
Creation of Myeloma Model in BALB/c Mice: Experimental Study
BALB/c Farelerde Miyeloma Modelinin Oluşturulması: Deneysel Çalışma
Turkiye Klinikleri J Med Sci. 2021;41(3):250-7
doi: 10.5336/medsci.2020-78693
Makale Dili: EN
Tam Metin
ABSTRACT
Objective: Multiple myeloma (MM) disease is characterized by clonal proliferation of malignant plasma cells in the bone marrow. It represents approximately 1% of all cancers in the world. Individual dissolution foci or diffuse osteopenia are common in the bones. In approximately 3% of the cases, non-bone marrow (extramedullary) involvement may occur and this solid involvement outside the bone marrow is defined as plasmacytoma. Experimental animal studies are widely used to elucidate metabolic and physiological mechanisms. It is more advantageous to use experimental animal models since there are many systemic organ involvement, especially in hematological cancers. We aimed to create a standard animal model for MM which is suitable for new experiments and drug trials. Seven experimental animal groups were created apart from the control group. Different amount of MOPC315 cells (1-2-5x106 /200-500 µL) applied to three different regions (subcutaneous right abdominal, intravenous to the tail vessel, intraperitoneal right abdominal), in male (n=10) and female (n=7) BALB/c mice. Insulin injection should not be used. Different waiting times were applied for tumor development (20-30 days). Material and Methods: The control group consisted of 1 male and 1 female mouse. Pathological examination was performed after hematoxylin and eosin staining of organs and suspicious tissues of mice killed by cervical dislocation. Results: According to our study, after cells were injected, pneumonia, which is one of the late symptoms of MM, developed in females, but no tumor was formed. Whereas, after the cell was injected, tumor formation was observed in males. Conclusion: According to our results, we suggest that the standard MM animal model can be created by intraperitoneally injecting of 2x106 /500 µL MOPC315 cells into male BALB/c mouse. Our work has been a pioneer in the use of animal experiments in MM disease in Turkey.
Keywords: Multiple myeloma; animal model
Objective: Multiple myeloma (MM) disease is characterized by clonal proliferation of malignant plasma cells in the bone marrow. It represents approximately 1% of all cancers in the world. Individual dissolution foci or diffuse osteopenia are common in the bones. In approximately 3% of the cases, non-bone marrow (extramedullary) involvement may occur and this solid involvement outside the bone marrow is defined as plasmacytoma. Experimental animal studies are widely used to elucidate metabolic and physiological mechanisms. It is more advantageous to use experimental animal models since there are many systemic organ involvement, especially in hematological cancers. We aimed to create a standard animal model for MM which is suitable for new experiments and drug trials. Seven experimental animal groups were created apart from the control group. Different amount of MOPC315 cells (1-2-5x106 /200-500 µL) applied to three different regions (subcutaneous right abdominal, intravenous to the tail vessel, intraperitoneal right abdominal), in male (n=10) and female (n=7) BALB/c mice. Insulin injection should not be used. Different waiting times were applied for tumor development (20-30 days). Material and Methods: The control group consisted of 1 male and 1 female mouse. Pathological examination was performed after hematoxylin and eosin staining of organs and suspicious tissues of mice killed by cervical dislocation. Results: According to our study, after cells were injected, pneumonia, which is one of the late symptoms of MM, developed in females, but no tumor was formed. Whereas, after the cell was injected, tumor formation was observed in males. Conclusion: According to our results, we suggest that the standard MM animal model can be created by intraperitoneally injecting of 2x106 /500 µL MOPC315 cells into male BALB/c mouse. Our work has been a pioneer in the use of animal experiments in MM disease in Turkey.
Keywords: Multiple myeloma; animal model
ÖZET
Amaç: Multipl miyelom (MM) hastalığı, kemik iliğindeki malign plazma hücrelerinin klonal çoğalması ile karakterizedir. Dünyadaki tüm kanserlerin yaklaşık %1'ini temsil eder. Kemiklerde, tek tek erime odakları ya da diffüz osteopeni sık görülür. Olguların yaklaşık %3'ünde kemik dışı (ekstramedüller) tutulum olabilir ve kemik iliği dışındaki bu katı tutulum, plazmasitom olarak tanımlanır. Deneysel hayvan çalışmaları, metabolik ve fizyolojik mekanizmaları aydınlatmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle hematolojik kanserlerde, çok sayıda sistemik organ tutulumu olduğu için deneysel hayvan modellerinin kullanılması daha avantajlıdır. MM için yeni deneyler ve ilaç denemelerine uygun standart bir hayvan modeli oluşturmayı amaçladık. Kontrol grubunun dışında, 7 deneysel hayvan grubu oluşturuldu. Farklı sayıda erkek (n=10) ve dişi (n=7) BALB/c farelere, 3 farklı bölgeden (subkütan sağ karın, kuyruk damarına intravenöz, intraperitoneal sağ karın) farklı miktarda MOPC315 hücresi (1-2-5x106 /200-500 µL) uygulandı. İnsülin enjektörü kullanılmamalıdır. Tümör gelişimi için farklı bekleme süreleri uygulandı (20-30 gün). Gereç ve Yöntemler: Kontrol grubu, 1 erkek ve 1 dişi fareden oluşmaktaydı. Servikal dislokasyonla öldürülen farelerin organları ve şüpheli dokuların, hematoksilen-eozin boyanması sonucunda patolojik incelemesi yapıldı. Bulgular: Çalışmamıza göre hücreler enjekte edildikten sonra MM'nin geç semptomlarından biri olan pnömoni, dişi farelerde gelişti, ancak tümör oluşmadı. Oysa hücre enjekte edildikten sonra erkek farelerde tümör oluşumu gözlendi. Sonuç: Sonuçlarımıza göre standart MM hayvan modelinin, 2x106 /500 µL MOPC315 hücresinin erkek BALB/c fareye intraperitoneal yoldan enjekte edilmesi ile oluşturulabileceğini önermekteyiz. Çalışmamız, Türkiye'de MM hastalığında deney hayvanı kullanılması konusunda öncü olmuştur.
Anahtar Kelimeler: Multipl miyelom; hayvan modeli
Amaç: Multipl miyelom (MM) hastalığı, kemik iliğindeki malign plazma hücrelerinin klonal çoğalması ile karakterizedir. Dünyadaki tüm kanserlerin yaklaşık %1'ini temsil eder. Kemiklerde, tek tek erime odakları ya da diffüz osteopeni sık görülür. Olguların yaklaşık %3'ünde kemik dışı (ekstramedüller) tutulum olabilir ve kemik iliği dışındaki bu katı tutulum, plazmasitom olarak tanımlanır. Deneysel hayvan çalışmaları, metabolik ve fizyolojik mekanizmaları aydınlatmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle hematolojik kanserlerde, çok sayıda sistemik organ tutulumu olduğu için deneysel hayvan modellerinin kullanılması daha avantajlıdır. MM için yeni deneyler ve ilaç denemelerine uygun standart bir hayvan modeli oluşturmayı amaçladık. Kontrol grubunun dışında, 7 deneysel hayvan grubu oluşturuldu. Farklı sayıda erkek (n=10) ve dişi (n=7) BALB/c farelere, 3 farklı bölgeden (subkütan sağ karın, kuyruk damarına intravenöz, intraperitoneal sağ karın) farklı miktarda MOPC315 hücresi (1-2-5x106 /200-500 µL) uygulandı. İnsülin enjektörü kullanılmamalıdır. Tümör gelişimi için farklı bekleme süreleri uygulandı (20-30 gün). Gereç ve Yöntemler: Kontrol grubu, 1 erkek ve 1 dişi fareden oluşmaktaydı. Servikal dislokasyonla öldürülen farelerin organları ve şüpheli dokuların, hematoksilen-eozin boyanması sonucunda patolojik incelemesi yapıldı. Bulgular: Çalışmamıza göre hücreler enjekte edildikten sonra MM'nin geç semptomlarından biri olan pnömoni, dişi farelerde gelişti, ancak tümör oluşmadı. Oysa hücre enjekte edildikten sonra erkek farelerde tümör oluşumu gözlendi. Sonuç: Sonuçlarımıza göre standart MM hayvan modelinin, 2x106 /500 µL MOPC315 hücresinin erkek BALB/c fareye intraperitoneal yoldan enjekte edilmesi ile oluşturulabileceğini önermekteyiz. Çalışmamız, Türkiye'de MM hastalığında deney hayvanı kullanılması konusunda öncü olmuştur.
Anahtar Kelimeler: Multipl miyelom; hayvan modeli
REFERANSLAR:
- Ovayolu Ö, Ovayolu N. Multipl miyelom tanısı alan geriatrik hastalarda ağrı ve yönetimi [Pain and its management in geriatric patients diagnosed with multiple myeloma]. Journal of Hacettepe University Faculty of Nursing. 2018;5(3):260-7. [Crossref]
- Morvan L, Carlier T, Jamet B, Bailly C, Bodet-Milin C, Moreau P, et al. Leveraging RSF and PET images for prognosis of multiple mye loma at diagnosis. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2020;15(1):129-39. [Crossref] [PubMed]
- Curado MP, Oliveira MM, Silva DRM, Souza DLB. Epidemiology of multiple myeloma in 17 Latin American countries: an update. Cancer Med. 2018;7(5):2101-8. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Gassiot S, González Y, Morgades M, Motlló C, Clapés V, Maluquer C, et al. Response to first cycle is the major predictor of long-term response to lenalidomide and dexamethasone therapy in relapsed and refractory multiple myeloma: can we spare patients the toxicity and costs of additional agents? Clin Lymphoma Myeloma Leuk. 2019;19(9):585-92.e1. [Crossref] [PubMed]
- Vo MC, Jung SH, Chu TH, Lee HJ, Lakshmi TJ, Park HS, et al. Lenalidomide and programmed death-1 blockade synergistically enhances the effects of dendritic cell vaccination in a model of murine myeloma. Front Immunol. 2018;9:1370. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Kaya M, Çevik A. Hayvan deneylerinde planlanma ve model seçimi [Planning in animal experiments and choosing model]. Deneysel Tıp Araştırma Enstitüsü Dergisi. 2011;1(2):36-9. [Link]
- Winter WE. Chapter 5. Monoclonal Gammopathies. Herris NS, Winter WE, eds. Multiple Myeloma And Related Serum Protein Disorders An Electrophoretic Guide. 1st ed. New York, NY: Demos Medical Pub.; 2012. p.72.
- Chen JH, Chung CH, Wang YC, Hsu SN, Huang WY, Chien WC. Prevalence and mortality-related factors of multiple myeloma in Taiwan. PLoS One. 2016;11(12):e0167227. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Wang LH, Yang XY, Mihalic K, Xiao W, Li D, Farrar WL. Activation of estrogen receptor blocks interleukin-6-inducible cell growth of human multiple myeloma involving molecular cross-talk between estrogen receptor and STAT3 mediated by co-regulator PIAS3. J Biol Chem. 2001;276(34):31839-44. [Crossref] [PubMed]
- Riedel SS, Mottok A, Brede C, Bäuerlein CA, Jordán Garrote AL, Ritz M, et al. Non-invasive imaging provides spatiotemporal information on disease progression and response to therapy in a murine model of multiple myeloma. PLoS One. 2012;7(12):e52398. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Ahn JH, Lee BH, Kim SE, Kwon BE, Jeong H, Choi JR, et al. A novel anti-PD-L1 antibody exhibits antitumor effects on multiple myeloma in murine models via antibody-dependent cellular cytotoxicity. Biomol Ther (Seoul). 2021;29(2):166-74. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Rummler M, Ziouti F, Bouchard AL, Brandl A, Duda GN, Bogen B, et al. Mechanical loading prevents bone destruction and exerts anti-tumor effects in the MOPC315.BM.Luc model of myeloma bone disease. Acta Biomater. 2021;119:247-58. [Crossref] [PubMed]
- Röhner L, Ng YLD, Scheffold A, Lindner S, Köpff S, Brandl A, et al. Generation of a lenalidomide-sensitive syngeneic murine in vivo multiple myeloma model by expression of CrbnI391V. Exp Hematol. 2021;93:61-9.e4. [Crossref] [PubMed]
- Everaus H, Lehtmaa J. Sex hormones and immune dysregulation in multiple myeloma. Cancer Immunol Immunother. 1993;36(3):205-9. [Crossref] [PubMed]
- Landgren O, Zhang Y, Zahm SH, Inskip P, Zheng T, Baris D. Risk of multiple myeloma following medication use and medical conditions: a case-control study in Connecticut women. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2006;15(12):2342-7. [Crossref] [PubMed]
.: İşlem Listesi