الحقن تحت الشبكية هي تقنية لا غنى عنها للتطوير قبل السريري للعلاجات لأمراض المستقبلات الضوئية وRPE. نصف تقنية حقن تحت الشبكية المحسنة عبر الصلبة في الفئران تعمل على تحسين معدلات النجاح أثناء الجراحة وتقليل تلف الشبكية.
مقالة منهجية
الحقن تحت الشبكية هي تقنية لا غنى عنها للتطوير قبل السريري للعلاجات لأمراض المستقبلات الضوئية وRPE. نصف تقنية حقن تحت الشبكية المحسنة عبر الصلبة في الفئران تعمل على تحسين معدلات النجاح أثناء الجراحة وتقليل تلف الشبكية.
تتضمن الطريقة التقليدية لتوصيل المواد إلى الفضاء تحت الشبكية في الفأر ثقبا مزدوجا للشبكية العصبية ، مما يتسبب في أضرار جراحية واسعة النطاق. يؤدي هذا إلى التباين في مقاييس النتائج اللاحقة للوظيفة البصرية ، مثل تسجيلات مخطط كهربية الشبكية (ERG) أو فحوصات الرؤية السلوكية ، والتي تربك تقييمات فعالية العلاجات التجريبية. للتغلب على هذه الحواجز ، قمنا بتحسين تقنية الحقن تحت الشبكية طفيفة التوغل عبر الصلبة في الفئران. في هذه التقنية ، يتم الوصول إلى القبسط الفائق باستخدام منظار الجفن من سلك التنغستن المصنوع خصيصا لإجراء استئصال الصفاق الملتحمة وبضع الوتر. يتم إجراء بضع التصلب الدقيق باستخدام سكين ماسي دون اختراق شبكية العين ، يتم من خلاله إدخال إبرة زجاجية دقيقة بعناية بزاوية ضحلة. يتم تسليم الحمولة الصافية إلى الفضاء تحت الشبكية باستخدام مضخة الحقن المجهري. يستخدم التصوير المقطعي للتماسك البصري (OCT) لتقييم حجم وموضع الفقاعة تحت الشبكية مباشرة بعد الحقن. قارنا نتائج هذه التقنية بالطريقة التقليدية عبر الشبكية التي يتم إجراؤها باستخدام حقنة محملة بنابض مع بضع إبرة 33G. أشارت تسجيلات ERG إلى الحفاظ الممتاز على وظيفة الشبكية في الفئران المحقونة عبر الصلبة ، مقارنة بتلك الموجودة في الفئران الضابطة غير المحقونة. في المقابل ، لوحظ انخفاض ملحوظ في إشارة ERG في الأتربات المحقونة تقليديا. باختصار ، قمنا بتحسين تقنية طفيفة التوغل للحقن تحت الشبكية في الفئران. نثبت أن هذه التقنية هي طريقة قوية وفعالة لإدارة العلاج الجيني تقلل من الضرر التشريحي لشبكية العين ولها تأثير ضئيل على وظيفة الشبكية. تقلل هذه الطريقة من عتبة تطوير العلاجات التي تستهدف كلا من ظهارة الشبكية المصطبغة والمستقبلات الضوئية لعلاج مجموعة واسعة من أمراض الشبكية والبقعية.
الحقن تحت الشبكية هو إجراء جراحي للعين يتم فيه توصيل المواد إلى المساحة المحتملة بين الشبكية والظهارة المصطبغة في الشبكية (RPE). بالمقارنة مع الطرق الأخرى لتوصيل الدواء إلى الجزء الخلفي ، مثل الحقن داخل الجسم الزجاجي أو فوق الزجاجي ، تحقق الحقن تحت الشبكية الوصول الفوري إلى كل من المستقبلات الضوئية و RPE. لتوصيل جزيئات العلاج الجيني الفيروسي ، يحقق الحقن تحت الشبكية معدلات أعلى بكثير من المستقبلات الضوئية ونقل RPE ، مما يسمح بانخفاض العيارات الفيروسية وتقليل خطر السمية الفيروسية1. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الفضاء تحت الشبكية محصور تشريحيا ، مما يحد من الانتشار الجهازي للجزيئات الفيروسية ويقلل من خطر الاستجابات المناعية2. في البشر ، يكون ملف أمان الحقن تحت الشبكية مواتيا للغاية ، مع تعافي بنية الشبكية ووظيفتها إلى مستويات خط الأساس في غضون شهر واحد بعد الحقن3،4. تستخدم الحقن تحت الشبكية في عدد من التطبيقات ، مثل زرع الخلايا الجذعية وتوصيل الأدوية بالجزيئاتالصغيرة 2 ، وأكثر استخداماتها شيوعا هو توصيل النواقل الفيروسية للعلاج الجيني لأمراض الشبكية. إن العيارات الفيروسية المنخفضة نسبيا ، والحد الأدنى من التعرض الجهازي ، وارتفاع معدل وخصوصية التنبيغ المرتبط بالحقن تحت الشبكية جعلها تقنية لا غنى عنها في مجال شبكية العين. تستخدم الحقن تحت الشبكية بنجاح في المرضى لعلاج اضطرابات الشبكية الوراثية ، بما في ذلك التهاب الشبكية الصباغي وداء ليبر الخلقي5،6.
نظرا لأهميتها في هذا المجال ، فإن القدرة على إجراء الحقن تحت الشبكية في الفئران أمر بالغ الأهمية للدراسات قبل السريرية التي تبحث في علاجات أمراض الشبكية الوراثية. ومع ذلك ، فإن الطرق الحالية لحقن تحت الشبكية للفأر لها معدلات فشل عالية وغالبا ما تسبب تلفا جراحيا لشبكية العين ، مما قد يحد من موثوقية واتساق مقاييس النتائج الوظيفية. تقليديا ، يتم إجراء الحقن تحت الشبكية في القوارض عبر الشبكية ، بحيث تخترق الإبرة الشبكية الأمامية ، وتمر بالعدسة ، وتدخل مساحة تحت الشبكية نتيجة لاختراق ثان للشبكية7،8 (الشكل 1 أ). على الرغم من سهولة تنفيذها نسبيا ، إلا أن هذا الإجراء يقدم تناقضا ملحوظا في النتائج التجريبية بسبب المدى المتغير للضرر الجراحي. هذا محدود بشكل خاص للدراسات التي تستخدم مقاييس نتائج الرؤية السلوكية والوظيفية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العدسة البلورية كبيرة بشكل غير متناسب في الفئران مقارنة بالبشر. هذا يزيد بشكل كبير من خطر تلف العدسة أثناء الحقن عبر الشبكية ، مما يجعل غير صالح للاستخدام لتقييمات الرؤية الوظيفية4.
خيار بديل هو طريق الحقن عبر الصلبة ، والذي يتجنب هذه المشكلات من خلال الوصول إلى الفضاء تحت الشبكية باستخدام نهج خلفي ، حيث تخترق الإبرة الصلبة ، المشيمية ، غشاء Bruch ، و RPE4،9 (الشكل 1 ب). يقلل هذا النهج من تلف الشبكية عن طريق تجنب اختراق الشبكية تماما. كما أنه يرتبط بانخفاض ارتجاع المواد المحقونة من الفضاء تحت الشبكية10 ، مما يسمح بنتائج أكثر اتساقا وأفواج تجريبية أصغر. على الرغم من أن تقنية الحقن تحت الشبكية عبر الصلبة في الفئران قد تم وصفها سابقا في الأدبيات ، إلا أن اعتمادها على نطاق واسع لا يزال محدودا بسبب صعوبتها التقنية ، والتي يمكن أن تعيق معدلالنجاح 4. هنا ، نصف العديد من التحسينات على إجراء الحقن عبر الصلبة ، مما يجعل أداءه أسهل وأسرع ، ويقلل من التباين التجريبي ، ويحسن معدلات نجاح الحقن. تشمل هذه التحسينات تطوير منظار جفن الفأر ، وإعطاء الأتروبين قبل الجراحة ، وإنشاء بضع التصلب الدقيق باستخدام سكين الماس ، وتحسين حجم الإبرة ونهج الحقن. تحقق هذه التقنية تغطية ممتازة لنقل الفيروس للمستقبلات الضوئية و RPE ، دون التسبب في أي تأثير جراحي يمكن اكتشافه بواسطة ERG.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء جميع التجارب وفقا للجنة رعاية المؤسسي بجامعة ديوك وبيان جمعية البحوث في الرؤية وطب العيون لاستخدام في أبحاث طب العيون والرؤية.
1. تحضير
2. بضع التصلب
3. الحقن تحت الشبكية عبر الصلبة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يولد الحقن الناجح باستخدام هذه التقنية عبر الصلبة فقاعة تحت الشبكية يمكن ملاحظتها في OCT مباشرة بعد إجراء الحقن (الشكل 2 أ). نظرا للتحدي التقني لهذه التقنية ، فإن خطوة التصوير لا غنى عنها لتحديد المحقونة بنجاح. بالنسبة للباحثين الذين يخططون لاستخدام هذه التقنية في تجارب العلاج الجيني ، نوصي بإجراء حقن تدريبية بجزيئات الفيروس المرتبط بالغدة (AAV) التي تحمل جين مراسل الفلورسنت. تحقق جزيئات AAV التي يتم تسليمها باستخدام هذه التقنية مساحة نقل كبيرة جدا من RPE (الشكل 2 ب)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تقدم التقنية الموضحة هنا العديد من التحسينات على نهج الحقن عبر الصلبةالموصوف سابقا 4 ، مما يعزز موثوقية الإجراء ويقلل من الضرر الجراحي للعين. أحد هذه التحسينات هو استخدام منظار لسحب الجفن العلوي ، مما يسمح بالوصول المستقر وغير المقيد وبدون استخدام اليدين. غالبا ما تكون المنظار التجاري ضعيفة التحسين ، حتى بالنسبة للفئران البالغة ، وغير متوفرة تماما للأحداث. للتغلب على هذه العقبة ، قمنا بتصميم specula حسب الطلب (الشكل 1C) ، والذي نقوم ب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
نشكر جون فلانيري (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي) لتزويدنا بفيروس AAV1-Best1-GFP. التمويل المستلم: المعاهد الوطنية للصحة R01 EY031748 (CBR) ، المعاهد الوطنية للصحة P30 EY005722 (إلى جامعة ديوك) ؛ جائزة FFB Free Family AMD (CBR) ؛ منحة غير مقيدة من أبحاث لمنع العمى (مركز ديوك للعيون) ؛ برنامج تسريع البحوث الانتقالية FFB TA-GT-0424-0875-DUKE-TRAP (VA) ، NIH K08 EY033857 (OA) ؛ جائزة البداية القوية للطبيب والعالم بجامعة ديوك (OA).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.9٪ حقن كلوريد الصوديوم ، USP | هوسبيرا | PAA130066 | |
| 1٪ محلول كبريتات الأتروبين للعيون ، USP | أكورن | مؤتمر الحوار الوطني 17478-215-05 | |
| 30° سكين الماس | كاتينا | ك 2-6560 | |
| AmScope 6W LED إضاءة مزدوجة معقوفة | أمسكوب | ليد-11 سي آر | |
| مقص بزاوية فاناس | روبوز | آر إس-5618 | |
| محلول الري المعقم BSS | الكون | 289010-0902 | |
| قطرات العين الموسعة سيكلوميدريل | الكون | 0065-0359-02 | 0.2٪ سيكلوبنتولات ، 1٪ فينيل إيفرين |
| أطراف ماصة epT.I.P.S. اللودر الصغيرTM | إيبندورف | 5242 956.003 | |
| حاقن دقيق فيمتو جيت 4i | إيبندورف | E5252000021 | المنتج المتوقفة |
| مرهم العين المزلق GenTeal Tears | الكون | 16027802 | |
| إبر الحقن المجهري الزجاجي | كلونبري العلمية | ب 100-58-50 | 30° شطبه. قطر الدائرة: 50 & م خارجي ، 29 & م داخلي |
| محلول الأيزوفلوران | كوفيتروس | 29405 | |
| مجهر تصوير الشبكية MICRON IV مع OCT الموجه بالصور | فينكس | غير متاح | |
| المجهر المجسم SteREO Discovery.V8 | زييس | 495015-0001-000 | |
| ستيرن-كاستروفيجو قفل الملقط المسنن | كاتينا | ك 5-2552 | |
| ملقط مسنن | روبوز | آر إس-5172 | |
| أسلاك تنظيف التنغستن لإبر قياس 23 ثانية | هاملتون | 18306 | |
| Ultracell PVA العين الرماح | جزر فيرجن البريطانية الطبية | 40400-8 | |
| محاقن الأنسولين Ultra-Fine2015 | دينار بحريني | 328438 | 3/10 مل ، 8 مم (5/16 بوصة) ، 31 جيجا |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن