تحت الشبكية حقن المتجهات العلاج الجيني والخلايا الجذعية في العين ماوس
نوفمبر 25, 2012
هذه التقنية الجراحية يوضح حقن ناقلات العلاج الجيني والخلايا الجذعية في الفضاء تحت الشبكية للعين الماوس.
تتمثل الخطوة الأولى في تجميع الجهاز من مجموعة جمع الدم. قم بقطع إبرة مقاس 25 وثلاثة أرباع (gauge) من هذا الأنبوب المعقم الذي يبلغ طوله ثمانية سنتيمترات. باستخدام قفل لوري (lure lock)، يمكنك شراء إبرة شعيرية زجاجية بقطر 100 ميكرون، أو صنع واحدة بنفسك باستخدام سحّابة الماصات Sutter P 97، ثم قم بسحب محلول ملحي معقم لملء الحيز الميت في الأنبوب.
قم بتوصيل أنبوب شعري زجاجي بنهاية الأنبوب البلاستيكي المعقم، ثم ادفع بعض المحلول الملحي عبر الإبرة للتأكد من تثبيتها بشكل صحيح دون وجود أي تسريب. عند الفحص تحت المجهر، لاحظ مقدار الضغط المطبق ومعدل تدفق السائل من الطرف الدقيق؛ سنستخدم محلولاً ملوناً لتمثيل الناقل الفيروسي أو الخلايا الجذعية. ضع هذا في طبق بتري معقم، ثم اسحب بعض الهواء، يليه محلول الحقن.
لأغراضنا، نستخدم خمسة فئران من النوع P. في هذه الصورة، يمكنك رؤية المخطم. ويغطي الجفن موقع العين.
توضح الخطوط المنقطة حافة الجفن وثنية الجفن حيث سيتم إجراء الشق. تُستخدم مقصات مستقيمة لإجراء شق بطول 1.5 mm على طول الجفن المغلق. تُستخدم ملاقط ضاغطة للشق لفصل الجفون والوصول إلى العين مع بقاء حافة الجفن خلف مقلة العين قليلاً.
لإجراء عملية بضع الصلبة، من المهم القدرة على تحديد بعض المعالم التشريحية. يمثل اللمّ حد الانتقال من القرنية الشفافة إلى الصلبة. ويوجد مباشرة داخل الصلبة ظهارة صبغية شبكية، تليها الشبكية، ثم الجسم الزجاجي. يتم وضع الشق عند منتصف المسافة للخلف أو عند خط الاستواء للكرة العينية عن طريق خدش السطح بنصل جراحة مجهرية بزاوية 15 درجة في الحيوانات ذات الصبغة الداكنة.
ستظهر أنسجة صبغية ذات لون بني داكن عند نقطة الشق. وإذا كان الشق عميقاً جداً، ستلاحظ خروج سائل؛ وهذا السائل يمثل الجسم الزجاجي، مما يعني أنك قد تجاوزت الحد المطلوب.
اجتياز ظهارة الشبكية الصبغية (RPE). يمكن استخدام هذا الشق لإجراء حقن داخل الجسم الزجاجي. الآن، يتم إحضار الحيوان.
اكتمل الشق عند هذه النقطة. ستؤدي الشقوق والخدوش الإضافية إلى إطلاق الجسم الزجاجي من أجل حقن تحت الشبكية، والهدف هو وضع أنبوب الزجاج الشعري الدقيق في الحيز تحت الشبكية، تحديداً بين الشبكية والطبقة الظهارية الصبغية للشبكية (RPE). إذا كان الشق عميقاً جداً، فقد تمر الإبرة متجاوزةً الشبكية وصولاً إلى الجسم الزجاجي. أدخل الإبرة بشكل موازٍ للجدار الخارجي للعين.
للدخول إلى الحيز تحت الشبكي، يتم تطبيق ضغط خفيف على المكبس والبدء في حقن السائل. إذا كانت الإبرة في الموضع الصحيح، سيُشعر بضغط عكسي متوسط، وسيتم تكوين BLE في الحيز تحت الشبكي.
إذا كانت الإبرة في الجسم الزجاجي، فسيكون الضغط العكسي أقل بشكل ملحوظ. ولتجنب حدوث ارتجاع كبير، ثبت المكبس في مكانه لمدة 15 ثانية إضافية قبل إزالة الإبرة؛ مما سيسمح باستقرار ضغط العين.
ادفع العين برفق إلى الخلف خلف الجفون داخل المحجر باستخدام ملقط ضمادات منحني. إليك مثال آخر على حقن تحت الشبكية حيث تملأ الصبغة الحيز تحت الشبكي وتظهر بوضوح في حيوان أمهق. يسمح لك الهلال الهوائي بمعرفة الوقت الذي تصل فيه إلى نهاية عملية الحقن.
تعد حقن السوائل في العين ذات الصبغة الداكنة أكثر صعوبة بقليل. لذا، فإن إدخال الإبرة بعناية سيحقق نتائج ممتازة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
توضح هذه التقنية الجراحية كيفية حقن ناقلات العلاج الجيني والخلايا الجذعية في الحيز تحت الشبكي لعين الفأر. تتضمن العملية تجميع جهاز بدقة لضمان إيصال العوامل العلاجية بشكل دقيق.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- العلاج الجيني
- أبحاث الخلايا الجذعية
- طب العيون
خلفية علمية
- تهدف العلاجات الجينية إلى علاج الأمراض أو الوقاية منها عن طريق إدخال مادة وراثية في الخلايا.
- تمتلك الخلايا الجذعية القدرة على تجديد الأنسجة التالفة.
- تُعد المساحة تحت الشبكية منطقة حرجة للتدخلات العينية.
- تُستخدم نماذج الفئران بشكل شائع في الدراسات قبل السريرية في أبحاث الرؤية.
الغرض من الدراسة
- لتوضيح تقنية جراحية لإيصال ناقلات العلاج الجيني.
- لاستكشاف إمكانات الخلايا الجذعية في علاج أمراض الشبكية.
- لتحسين طرق الحقن الدقيق في العين.
الطرق المستخدمة
- تجميع جهاز من مجموعة جمع الدم.
- تحضير إبرة شعرية زجاجية للحقن.
- سحب محلول ملحي معقم لملء الجهاز.
- استخدام محلول ملون لتمثيل الناقل الفيروسي أو الخلايا الجذعية أثناء الإجراء.
النتائج الرئيسية
- يتيح الجهاز الحقن المتحكم به في الحيز تحت الشبكية.
- تصوير ناجح لعملية طرد السائل تحت المجهر.
- إثبات جدوى هذه التقنية لتطبيقات العلاج الجيني.
- تداعيات محتملة لعلاجات أمراض الشبكية في المستقبل.
الاستنتاجات
- توفر هذه التقنية طريقة موثوقة لإيصال العلاج الجيني.
- هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم النتائج على المدى الطويل.
- تفتح هذه التقنية آفاقاً لعلاجات مبتكرة في اضطرابات الشبكية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
تتيح هذه التقنية الجراحية التوصيل الدقيق لناقلات العلاج الجيني والخلايا الجذعية إلى الحيز تحت الشبكي في عيون الفئران في الفترة المحيطة بالولادة، مما يدعم التحقق قبل السريري من العلاجات العينية. ومن خلال تقليل تلف الأنسجة وضمان الاستهداف الدقيق، تعزز هذه الطريقة قابلية التكرار في سير عمل الاكتشاف في المراحل المبكرة لنماذج أمراض الشبكية. كما توفر منصة قابلة للتطوير لتقييم المرشحين العلاجيين قبل الانتقال إلى دراسات على حيوانات أكبر أو الأبحاث التي تمهد لتقديم طلبات الأدوية الجديدة قيد البحث (IND).
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: تتيح الاستقصاء الوظيفي لبنيات العلاج الجيني في بيئة دقيقة عينية ذات صلة بالمرض.
- القيمة التشغيلية: تدعم التحقق من الهدف من خلال تأكيد التوصيل إلى طبقات الخلايا الشبكية المستهدفة.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: توليد قراءات قابلة للقياس الكمي لتوزيع الناقل أو الخلايا من خلال تصور تكوين الفقاعات في الحيز تحت الشبكية.
- القيمة التشغيلية: توحيد معايير الحقن لضمان تكرار جرعات المركبات أو الخلايا عبر المجموعات الدراسية.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- القيمة العلمية: تسهل تقليل المخاطر الميكانيكية من خلال السماح بالتقييم الطولي للترصيع أو التعبير في النماذج المحيطة بالولادة.
- القيمة التشغيلية: تُمكّن من اختبار الاستجابة للجرعة، وهو أمر بالغ الأهمية لتوصيف السلامة والفعالية في المرحلة قبل السريرية.
تكامل مسار العمل والتدفق الإجرائي
تتكامل هذه الطريقة ضمن سلسلة عمليات الاكتشاف، بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى تحديد المركبات الواعدة والتقييم قبل السريري، لا سيما فيما يتعلق بالعلاجات الجينية والخلوية للعين.
- بيولوجيا الاكتشاف: اختبار الفرضيات المتعلقة بانتحاء الناقل، أو نشاط المحفز، أو تطعيم الخلايا الجذعية في النيش الشبكي.
- الفحص: تقديم أحجام معيارية من العوامل العلاجية لتمكين الفحص المقارن للمرشحين.
- التحليلات: توفير قراءات بصرية ومكانية (على سبيل المثال، حجم الفقاعة، والفلورة) لقياس نجاح عملية التوصيل.
- الأبحاث الانتقالية: الجسر بين الاكتشاف والدراسات قبل السريرية من خلال التحقق من صحة التوصيل في نموذج عين حديث الولادة ذي صلة فسيولوجياً.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: إنشاء منصة جراحية قابلة لإعادة الاستخدام للاختبار التكراري لناقلات أو خطوط خلوية متعددة.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية في تفاعل الهدف من خلال تأكيد التموضع تحت الخلوي للعوامل التي يتم إيصالها.
- القيمة التشغيلية: تعزز قابلية التكرار من خلال توحيد تجميع الجهاز وتقنية الحقن.
- القيمة الاستراتيجية: تقلل من تأخيرات تقليل المخاطر البيولوجية من خلال تمكين التحقق الوظيفي المبكر في الجسم الحي (in vivo).
- تأثير المحفظة: تدعم قرارات المضي قدماً أو التوقف بناءً على مقاييس كفاءة الإيصال وسلامة الأنسجة.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في الجراحة المجهرية وإلماماً بتشريح العين لدى حديثي الولادة.
- يعتمد على أدوات دقيقة تشمل شفرات الجراحة المجهرية، والملاقط، وأدوات تحضير الشعيرات الزجاجية.
- يستلزم تدريباً معيارياً لتقليل التباين في عمق الشق وموضع الإبرة بين المشغلين المختلفين.
- يجب مراعاة تحديات الرؤية المعتمدة على التصبغ عند التكيف مع سلالات الفئران المختلفة.
- يقتصر النجاح على المهارة التقنية المطلوبة لتجنب اختراق الجسم الزجاجي وضمان الوضع تحت الشبكية.
