Erfolgreiche orthotope Lebertransplantation bei Mäusen mittels Mikrocomputertomographie-Angiographie
22. September 2023
In diesem Protokoll diskutieren wir die Implementierung eines Modells für eine erfolgreiche orthotope Lebertransplantation (OLT) bei Mäusen. Darüber hinaus werden auch Adjuvantien zur weiteren Analyse der Durchgängigkeit von Transplantaten nach erfolgreicher OLT in einer Maus diskutiert, insbesondere unter Verwendung von Mikrocomputertomographie (microCT)-Scans.
Die Transplantation ist oft die einzige wirksame Therapie bei Organerkrankungen im Endstadium. Um die komplexen Mechanismen zu verstehen, die der Schädigung von Lebertransplantationen innewohnen, wurden robuste Kleintiertransplantationsmodelle entwickelt, um die Physiologie und Pathophysiologie der Allotransplantatverletzung zu rekapitulieren. Es müssen innovative Strategien entwickelt werden, um die mechanistischen Signalwege, die an der bei der Transplantation beobachteten Gewebeverletzung beteiligt sind, gründlich zu untersuchen und den Spenderpool zu erweitern.
Die Verwendung von Mäusen zur Untersuchung von Transplantationen ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Verwendung von geneditierten und transgenen Mauslinien ermöglicht, um die Rolle spezifischer molekularer Signalwege auf die Pathophysiologie von Allotransplantatverletzungen zu untersuchen. Es gibt eine Reihe von technischen Herausforderungen bei der Lebertransplantation von Mäusen, einschließlich des geringen Durchmessers der vaskulären Anastomose und des anschließenden Thromboserisikos, das zu einem Versagen des Transplantats führt. Während viele Technologien wie die Ultraschallangiographie eingesetzt werden, hat die Mikrocomputertomographie Vorteile, darunter die Möglichkeit, hochauflösende Bilder der vaskulären Anastomose im gesamten Abdomen zu erhalten.
Diese Studien können longitudinal durchgeführt werden, um die vaskuläre Durchgängigkeit und die Profusion der Leber im Laufe der Zeit zu bewerten. Es gibt viele Herausforderungen bei der Durchführung genauer und klarer Mikro-CT-Angiographie-Studien bei Nagetieren. Wir haben festgestellt, dass die Verwendung von kardialem Gating und die Anpassung der Isoflurankonzentration zur Verringerung der Atemfrequenz die klarsten Bilder erzeugen.
Wir haben auch festgestellt, dass die Verwendung von nagetierspezifischem Kontrast-Timing für bestimmte Phasen auch die Visualisierung verbessert hat.
Übersicht
Dieses Protokoll beschreibt ein Modell für eine erfolgreiche orthotopische Lebertransplantation (OLT) bei Mäusen, wobei der Schwerpunkt auf der Verwendung von Mikrocomputertomographie (microCT)-Scans zur Analyse der Durchgängigkeit des Allografts nach der Transplantation liegt.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Transplantationsbiologie
- Kleintiermodelle
- Mikrocomputertomographie-Bildgebung
Hintergrund
- Die Transplantation ist eine lebenswichtige Therapie bei Organversagen im Endstadium.
- Mausmodelle sind unerlässlich, um die Mechanismen der Allograft-Schädigung zu untersuchen.
- Mikro-CT ermöglicht hochauflösende Bildgebung zur Beurteilung der vaskulären Anastomose.
- Es bestehen technische Herausforderungen bei der Durchführung von Lebertransplantationen an Mäusen.
Zweck der Studie
- Entwicklung eines zuverlässigen Modells für die OLT bei Mäusen.
- Nutzung der Mikro-CT zur Beurteilung der Allograft-Patentheit.
- Bewältigung von Herausforderungen in der Bildgebung und chirurgischen Technik.
Verwendete Methoden
- Orthotopische Lebertransplantation bei Mäusen.
- Mikro-CT-Bildgebung zur Beurteilung des vaskulären Systems.
- Kardiale Gating- und Iso-Fluorin-Einstellungen für eine schärfere Bildgebung.
- Detailliertes chirurgisches Protokoll für die Lebergewinnung und -transplantation.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Implementierung der OLT in einem Mausmodell.
- Mikro-CT lieferte klare Bilder der vaskulären Strukturen.
- Verfeinerte Techniken verbesserten die Bildqualität und die Beurteilung von Allografts.
- Identifizierung entscheidender Schritte in chirurgischen Verfahren zur Erhöhung der Erfolgsraten.
Schlussfolgerungen
- Das etablierte Modell eignet sich effektiv zur Untersuchung der Lebertransplantation.
- Mikro-CT ist ein wertvolles Werkzeug zur Überwachung der Durchgängigkeit von Allografts.
- Die weitere Verbesserung der Techniken wird zukünftige Studien verbessern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Mittels Mikro-CT-Angiographie in orthotopen Mausmodellen der Lebertransplantation (OLT) lässt sich die vaskuläre Anastomose hochauflösend und nicht-terminal beurteilen, was der mechanistischen Risikominderung und der Zielvalidierung in der Transplantationsforschung dient. Dieser bildgebende Ansatz erhöht das Vorhersagevertrauen hinsichtlich der Durchgängigkeit des Allografts und ermöglicht Längsschnittstudien, ohne wertvolle Tiermodelle zu opfern. Die Methode ist strategisch günstig positioniert, um frühe Entdeckungen und präklinische Entscheidungspunkte in forschungs- und entwicklungstechnischen Portfolios mit Transplantationsschwerpunkt zu unterstützen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die Untersuchung molekularer Signalwege, die an einer Allograft-Verletzung beteiligt sind, unter Verwendung genetisch modifizierter Mausmodelle.
- Ermöglicht die funktionelle Validierung der vaskulären Anastomose und der Graft-Patenz in Echtzeit.
- Erleichtert die mechanistische Risikominderung, indem wiederholte, nicht letale Bildgebung am selben Versuchstier ermöglicht wird.
- Verbessert die Vorhersagesicherheit für nachgeschaltete therapeutische Bewertungen in der Transplantationsbiologie.
Screening und Assay-Entwicklung
- Liefert validierte, hochpräzise bildgebende Ergebnisse zur quantitativen Beurteilung der vaskulären Integrität.
- Standardisiert die Bewertung des technischen Erfolgs in chirurgischen Modellen und unterstützt die Reproduzierbarkeit.
- Ermöglicht eine skalierbare, longitudinale Überwachung therapeutischer Interventionen in präklinischen Studien.
- Bereitet robuste biologische Systeme für die Wirkstoff-Screening und Wirksamkeitsbewertung vor.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die Untersuchung von Organtransplantationen und Verletzungsmechanismen an krankheitsrelevanten Modellen.
- Ermöglicht wiederholte Messungen, um eine kontinuierliche Übergang von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung zu unterstützen.
- Verringert biologische Risiken, indem frühzeitige, quantitative Aussagen zur Transplantatfunktion bereitgestellt werden.
- Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen für die Weiterentwicklung von auf Transplantationen ausgerichteten Therapeutika.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses Protokoll integriert den gesamten Prozess von der frühen Entdeckung bis zur präklinischen Validierung und ermöglicht die Hypothesenprüfung, die Aufklärung von Signalwegen sowie die biologische Risikominderung in der Transplantationsforschung.
- Entdeckungsbiochemie: Unterstützt mechanistische Untersuchungen von Allograft-Verletzungen und vaskulärer Durchgängigkeit unter Verwendung genetisch modifizierter Modelle.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Bildgebungsdaten für die technische und therapeutische Bewertung.
- Analysen: Bietet hochauflösende, dreidimensionale Rekonstruktionen der Blutgefäße zur vergleichenden Analyse unter verschiedenen experimentellen Bedingungen.
- Translationale Forschung: Ermöglicht die longitudinale, nicht-terminal durchgeführte Beurteilung der Transplantatfunktion und unterstützt die Abstimmung von Biomarkern.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft einen wiederverwendbaren Ablauf für Bildgebung und Chirurgie in einer Vielzahl von Transplantationsstudien.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und die Validierung von Zielstrukturen in Transplantationsmodellen.
- Operationaler Wert: Standardisiert Bildgebungs- und chirurgische Protokolle hinsichtlich Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit.
- Strategischer Wert: Unterstützt Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch und verringert biologische Risiken in fortgeschrittenen Entwicklungsstadien der Transplantationsforschung.
- Portfolio-Wirkung: Fördert die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung von auf Transplantation ausgerichteten Assets.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in Mikrochirurgie und Kleintieranästhesie.
- Benötigt Zugang zu Mikro-CT-Bildgebungssystemen mit kardialer Gating-Funktion und fortschrittlichen Rekonstruktionsmöglichkeiten.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise zwischen Teams bei Bildgebungsparametern und chirurgischen Techniken voraus.
- Kann je nach zu untersuchendem Organsystem oder Tiermodell Anpassungen erfordern.
- Hängt die Bildqualität von einer exakten Steuerung der Anästhesie und des Zeitpunkts der Kontrastmittelgabe ab.
Biopharma-FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:39
Midline Laparotomy Surgery in Donor Mice for Orthotopic Liver Transplantation
4:16
Midline Laparotomy Surgery in Recipient Mice for Orthotopic Liver Transplantation
6:45
Mouse MicroCT Angiography Imaging to Evaluate Allograft Patency and Durability of Anastomoses After Liver Transplantation
