Induktion einer Pseudoschwangerschaft bei weiblichen Mäusen, ohne dass vasektomierte Männchen vor einem nicht-chirurgischen Embryotransfer oder einer künstlichen Befruchtung erforderlich sind
7. Juli 2023
Die vorgestellte Methode zur Manipulation des Gebärmutterhalses kann bei Mäusen eine Pseudoschwangerschaft induzieren, ohne dass Weibchen mit vasektomierten Männchen verpaart werden müssen. Die Induktion einer Pseudoschwangerschaft ist Voraussetzung für den Erfolg des nicht-chirurgischen Embryotransfers und der nicht-chirurgischen künstlichen Befruchtung, die beide ebenfalls vorgestellt werden.
Unser primärer Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung von Techniken der assistierten Reproduktion, die Verfeinerungen und Reduktionen im Einklang mit den 3R des Tierversuchs ermöglichen. Wir haben nicht-chirurgische Embryotransfer- und nicht-chirurgische künstliche Befruchtungsverfahren für Mäuse und ein nicht-chirurgisches Embryotransferverfahren für Ratten entwickelt. Mit der Hinzufügung des Verfahrens zur Manipulation des Gebärmutterhalses zur Bereitstellung von pseudoträchtigen Weibchen schaffen wir 3R-Verbesserungen und assistierte Reproduktion bei Nagetieren.
Die hier beschriebenen Protokolle bieten optimierte Methoden für die Genesung von Jungtieren mit nicht-chirurgischen Embryotransfermethoden und künstlicher Befruchtung bei Mäusen. Das Protokoll zur Manipulation des Gebärmutterhalses bietet eine Verfeinerung der Verfahren, bei denen pseudoschwangere Empfängerinnen für Techniken der assistierten Reproduktion hergestellt werden. Es reduziert die Anzahl der Frauen, die als pseudoschwangere Empfängerinnen benötigt werden, und eliminiert die Notwendigkeit von vasektomierten Männern.
Die hier skizzierten Protokolle können für das strategische Vivariumsmanagement verwendet werden. Die Protokolle können bei der Kryokonservierung, der In-vitro-Fertilisation, der Rederivation, der Produktion von Alterskohorten und der Produktion von genetisch veränderten Tieren verwendet werden.
Übersicht
Diese Studie stellt eine zervikale Manipulationsmethode vor, die Pseudoschwangerschaft bei Mäusen induziert und für eine erfolgreiche nicht-chirurgische Embryotransfer- und künstliche Befruchtung notwendig ist. Dieser Fortschritt verringert den Bedarf an Zucht und verbessert das Wohlergehen der Tiere, indem er die Grundsätze der 3R befolgt.
Wesentliche Studienkomponenten
Forschungsbereich
- Methoden der assistierten Fortpflanzung
- Tierschutz und die 3R
- Nagetiermodelle
Hintergrund
- Aktuelle Herausforderungen bei Züchtungsmethoden für pseudoschwangere Weibchen
- Bedeutung der Reduzierung der Anzahl von Versuchstieren in der Zucht
- Notwendigkeit effizienter Verfahren bei der Embryotransfer-Technik bei Nagetieren
Verwendete Methoden
- Zervikalmanipulation zur Induktion einer Pseudoschwangerschaft
- Mäuse (CD1-Stamm)
- Nicht-chirurgische Embryotransfer- und künstliche Befruchtungstechniken
Hauptergebnisse
- Die zervikale Manipulation erzeugt erfolgreich pseudoschwangere Weibchen, ohne dass azooöspermische Männchen erforderlich sind.
- Vereinfachte Protokolle verbessern die Wiederherstellung der Nachkommen durch nicht-chirurgische Techniken.
- Die Methoden sind wertvoll für die Kryokonservierung, die In-vitro-Fertilisation und die Erzeugung genetisch veränderter Tiere.
Schlussfolgerungen
- Die Studie demonstriert eine wirksame Methode zur Erzeugung pseudoschwangerer weiblicher Mäuse, wodurch die assistierte Fortpflanzung verbessert wird.
- Die Ergebnisse sind von Bedeutung, um die Effizienz im Vivarienmanagement zu steigern und höhere Tierschutzstandards in der Forschung zu gewährleisten.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Eine effiziente Induktion der Pseudoschwangerschaft bei weiblichen Mäusen ist entscheidend für skalierbare und reproduzierbare Verfahren der assistierten Fortpflanzung in der präklinischen Forschung. Die standardisierte Zervixmanipulationstechnik macht kastrierte Männchen überflüssig, vereinfacht den Tierhaltungsbetrieb und unterstützt die 3R-Prinzipien. Diese Weiterentwicklung erhöht die Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit bei der Erzeugung pseudoschwangerer Empfängerinnen für Embryotransfer und künstliche Besamung und wirkt sich damit direkt auf die Ressourcenallokation und die experimentelle Durchsatzleistung aus.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die schnelle Erzeugung von Empfänger-Kohorten für genetisch modifizierte und altersgerechte Tiermodelle.
- Unterstützt effiziente Re-Derivierung und Kryokonservierung, indem die rechtzeitige Verfügbarkeit von Scheinschwangeren sichergestellt wird.
- Verringert die biologische Variabilität durch Standardisierung der Empfänger-Vorbereitung über verschiedene Experimente hinweg.
Screening und Assay-Entwicklung
- Erleichtert die Herstellung validierter Tiermodelle für nachgeschaltete phänotypische Screening-Verfahren und funktionelle Assays.
- Verbessert die Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit von Embryotransfer- und künstlichen Besamungsprotokollen.
- Ermöglicht konsistente quantitative Ergebnisse zur Bewertung reproduktiver und entwicklungsgenetischer Endpunkte.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die translationale Kontinuität, indem die Erstellung genetisch veränderter Modelle für die Erforschung von Krankheiten unterstützt wird.
- Verringert betriebliche Engpässe bei der Erzeugung präklinischer Modelle und der Erweiterung von Kohorten.
- Unterstützt eine risikoadjustierte Weiterentwicklung, indem prozedurale Ausfälle und der Einsatz von Versuchstieren minimiert werden.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses Protokoll für zervikale Manipulationen ist in den Fortpflanzungsmedizinischen Behandlungsablauf integriert, von der frühen Entdeckung über die Entwicklung präklinischer Modelle bis hin zum Management von Kohorten.
- Entdeckungsbiologie: Vereinfacht die Hypothesenprüfung und Modellvalidierung, indem eine zuverlässige Vorbereitung der Empfänger sichergestellt wird.
- Screening: Standardisiert die Bereitschaft von Tiermodellen für hochdurchsatzfähige reproduktive und entwicklungsbezogene Assays.
- Analytik: Liefert quantitative Daten zur Trächtigkeit und Wurfgröße, um die Versuchsplanung und Ressourcenplanung zu unterstützen.
- Translationale Forschung: Ermöglicht Kontinuität bei der Erzeugung und Pflege krankheitsrelevanter Tiermodelle.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet eine wiederverwendbare, nicht-chirurgische Methode für verschiedene Anwendungen der assistierten Fortpflanzung in Forschungsprogrammen.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei reproduktiven Ergebnissen und verringert mechanistische Unklarheiten bei der Modellerstellung.
- Operationaler Wert: Verbessert die Standardisierung, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit von Verfahren der assistierten Fortpflanzung.
- Strategischer Wert: Verbessert die Entscheidungsfindung hinsichtlich der Fortführung oder Einstellung von Projekten und die Kapitalnutzungseffizienz, indem der Tierversuchseinsatz und die Verfahrenskomplexität reduziert werden.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung genetisch veränderter sowie krankheitsrelevanter Modelle.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert technisches Fachwissen in der Östrus-Synchronisation und zervikalen Manipulationstechniken.
- Benötigt Zugang zu grundlegenden Geräten wie Pipetten, Spekula und Mikroskopie zur zytologischen Beurteilung.
- Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise über mehrere Arbeitsgruppen hinweg, um Reproduzierbarkeit zu gewährleisten und Variabilität zu minimieren.
- Anpassbar auf verschiedene Mausstämme und potenziell andere Nagetiermodelle bei Optimierung des Protokolls.
- Zu den Einschränkungen gehören die Notwendigkeit einer präzisen Bestimmung des Östrusstadiums sowie eine umfassende Schulung des Bedieners, um die Effizienz zu maximieren.
