Name: Lumbale intrathekale Injektion von SOD1-ASOs zur präzisen Zielerfassung des ZNS und prädiktiver Wirksamkeit bei menschlichen SOD1-G93A-ALS-Mäusen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-24T13:20:00.000+00:00
Duration: 4 min 41 s
Description: Lernen Sie eine minimal-invasive lumbale intrathekale Injektionstechnik zur direkten ZNS-Wirkstoffabgabe bei Mäusen. Diese Methode ermöglicht präzise ASO-Verabreichung mit hoher translativer Relevanz für präklinische ALS-Forschung.

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<table><tbody><tr><td>0,3 mL 29 G, 1/2 Zoll Insulinspritze für IT-Injektion</td><td>Smiths Medical</td><td>4429-3</td><td></td></tr><tr><td>0,5 mm Durchmesser steriler Bohrer</td><td>Fine Science Tools (FST) oder ein Äquivalent</td><td>1900705</td><td></td></tr><tr><td>5-0 Prolene-Monofilament-Naht</td><td>Ethicon&nbsp;</td><td>8870H&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Alkoholabstöcker</td><td>Dynarex</td><td>1203</td><td></td></tr><tr><td>Alkoholabstöcker</td><td>Dynarex</td><td>1203</td><td></td></tr><tr><td>Analgetikum – Buprenorphin Verlängerungsfreisetzung</td><td></td><td></td><td>Rezeptpflicht</td></tr><tr><td>Animal Clipper</td><td>Wahl</td><td>08787-450A</td><td></td></tr><tr><td>Angewandtes Biosystems High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit</td><td>Fisher Scientific</td><td>43-688-14</td><td></td></tr><tr><td>Bead Ruptor 24 Homogenisator</td><td>Omni International, Inc.</td><td>19-070</td><td></td></tr><tr><td>Blutentnahme und Serumtrennungsröhrchen</td><td>Beckton Dickinson (BD)</td><td>365967</td><td></td></tr><tr><td>Calciumchlorid-Dihydrat</td><td>JT Baker</td><td>1335</td><td></td></tr><tr><td>Digitale Spritzenpumpe</td><td>Harvard-Apparat</td><td>70-4507</td><td></td></tr><tr><td>Ella Automatisiertes Immunoassay-System</td><td>R& D-Systeme</td><td>600-100</td><td></td></tr><tr><td>Augensalbe – Puralube</td><td>Decra</td><td>17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Geno/Grinder</td><td>SPEX SamplePrep</td><td>2010</td><td></td></tr><tr><td>Keimer 500 Trockensterilisator</td><td>Braintree Scientific oder ein Äquivalent</td><td>GER 5287-120V</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton-Spritze mit Nadel (26s/2"/2" (Spitzen-Stil)</td><td>Hamilton</td><td>80300</td><td>26s/2"/2:&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 26 Stollen: 26 Tore; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 2" Länge; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 2: Punktstil</td></tr><tr><td>Hartgewebehomogenisierungsmischung 2,8 mm Keramik (2 mL verstärkte Röhren) (50/pk)</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-280-9286</td><td>Lieferant: Revvity Health Sciences Inc</td></tr><tr><td>Heizpolster</td><td>K& H-Herstellung</td><td>1060</td><td></td></tr><tr><td>ICV-Plattform</td><td>Stoelting</td><td>502063</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurankammer mit Schädelsystem</td><td>VetEquip</td><td>901820</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumchloridheahydrat</td><td>EMD Chemicals</td><td>1.05832</td><td></td></tr><tr><td>Metzenbaum-Schere</td><td>Fine Science Tools (FST) oder ein Äquivalent</td><td>14016-14</td><td></td></tr><tr><td>Maus GAPDH TaqMan Assay ID Mm99999915_g1</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>4331182</td><td></td></tr><tr><td>Nadelelektroden für CMAP, 28 G</td><td>Natus Medical (Marke Teca)</td><td>#902-DMF25-TP</td><td></td></tr><tr><td>NutraGel: Vollständige Ernährung</td><td>Bio Serv</td><td>NGB-2</td><td></td></tr><tr><td>Olsen-Hegar-Nadelhalter</td><td>Fine Science Tools (FST) oder ein Äquivalent</td><td>12502-12</td><td></td></tr><tr><td>Poloxamer 188</td><td>Mutchler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kaliumchlorid</td><td>JT Baker</td><td>3045</td><td></td></tr><tr><td>Vorverstärker (für CMAP)</td><td>Weltpräzisionsinstrumente (WPI)</td><td>SYS-DAM50</td><td></td></tr><tr><td>ProteinSimple pNFH-Kit</td><td>R& D-Systeme</td><td>SPCKB-PS-000519</td><td></td></tr><tr><td>Providon-Jodid-Swabsticks</td><td>Dynarex</td><td>1201</td><td></td></tr><tr><td>QIAzol Lysis Reagent&nbsp;</td><td>Qiagen</td><td>79306</td><td></td></tr><tr><td>QuantStudio 12K Flex System</td><td>Angewandte Biosysteme</td><td>4471087</td><td></td></tr><tr><td>Scoopula</td><td>Fisherbrand</td><td>01-257-567</td><td></td></tr><tr><td>Signal v6.04</td><td>Cambridge Elektronikdesign</td><td>Seriennummer 061144</td><td>CMAP Software&nbsp;</td></tr><tr><td>Bergungskammer für kleine Tiere</td><td>Thermocare tragbare Tierintensivstationen Modell FW-1</td><td>FW-1&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Kleintier-Stereotaktikrahmen mit digitaler Displaykonsole</td><td>KOPF</td><td>Modell 940&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>SOD1 G93A-Mäuse</td><td>Das Jackson-Labor</td><td>Aktien # 004435</td><td></td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>EMD Chemicals</td><td>1.16224</td><td></td></tr><tr><td>Natriumphosphat dibasisisch anhydriert</td><td>Sigma Aldrich</td><td>55136</td><td></td></tr><tr><td>Natriumphosphat-monobasisches Dihydrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>3819</td><td></td></tr><tr><td>Steriles Einwegskalpell</td><td>Med Vet International oder gleichwertig</td><td>MIL4410</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Vorhänge</td><td>Dynarex</td><td>4410</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Mullpads</td><td>Dynarex oder ein Äquivalent</td><td>DRX-3354</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Kochsalzlösung</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>14190094</td><td></td></tr><tr><td>Sterile OP-Handschuhe</td><td>Ansell oder ein gleichwertiges Pendant</td><td>20277290</td><td></td></tr><tr><td>Stimulus-Isolator (für CMAP)</td><td>Weltpräzisionsinstrumente (WPI)</td><td>SYS-A365D</td><td></td></tr><tr><td>Stoelting Micro Drill&nbsp;</td><td>Stoelting</td><td>58610</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgische gebogene Zange (Graefe-Zange – Titan)</td><td>Fine Science Tools (FST) oder ein Äquivalent</td><td>11652-10</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgische Rettzange (Graefe Forceps – Titanium)</td><td>Fine Science Tools (FST) oder ein Äquivalent</td><td>11650-10</td><td></td></tr><tr><td>Operationsband</td><td>Dynarex oder ein Äquivalent</td><td>3572</td><td></td></tr><tr><td>Spritze für subkutane Injektion von Schmerzmittel</td><td>BD</td><td>309582</td><td></td></tr><tr><td>TaqMan Fast Advanced Master Mix</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>4444556</td><td></td></tr><tr><td>Wasser (Milli-Q)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Waage</td><td>Mettler Toledo&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Modell XSR2002S</td><td>23-112795</td><td></td></tr><tr><td>Wildtyp-C57BL/6J-Mäuse</td><td>Das Jackson-Labor</td><td>Aktie # 000664</td><td></td></tr></tbody></table>

lumbale intrathekale injektion von sod1-asos zur präzisen zielerfassung des zns und prädiktiver wirksamkeit bei menschlichen sod1-g93a-als-mäusen

Lumbar Intrathecal Injection of SOD1-ASOs for Precise CNS Targeting and Predictive Efficacy in Human SOD1-G93A ALS Mice

Um die Präzision und Effizienz der intrathekalen (IT) Verabreichung bei erwachsenen Mäusen streng zu charakterisieren, führten wir zunächst grundlegende Validierungsexperimente mit Evans Blue Farbstoff (0,5 %) als visuellen Tracer für den Liquorfluss und die Gewebedurchdringung durch. Erwachsene Wildtyp-C57BL/6J-Mäuse (Stamm #000664; Gewicht 25–30g) wurden mit Isofluran (2–2,5 %) in Sauerstoff betäubt, um Bewegungsartefakte zu eliminieren, und der Lendenbereich wurde unter aseptischen Bedingungen vorbereitet. IT-Injektionen wurden durch Lumbalpunktion in den Subarachnoidalraum bei einzelnen aufsteigenden Dosen von 20 μL, 30 μL und 50 μL durchgeführt, um Dosis/Volumen und die Beziehung der Färbungsintensität zu beurteilen. Die korrekte Nadelplatzierung wurde durch das Beobachten eines Schwanz-Schlags oder eines negativen Widerstands während der Injektion bestätigt.
Innerhalb von 5 Minuten nach der Verabreichung des Farbstoffs wurden die Mäuse transkardial mit kalt-phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) perfundiert, um den Restfarbstoff aus dem Gefäß zu entfernen. Die Rückenmarke wurden dann vorsichtig entnommen und unter normaler Beleuchtung vor neutralem Hintergrund fotografiert. Die visuelle Inspektion zeigte eine gleichmäßige und gleichmäßige dorsal-zu-ventrale Verteilung von Evans Blue bei allen Mäusen, die Farbstoff erhielten. Höhere Injektionsmengen korrelierten mit verstärkter Farbstoffsättigung über die rostrocaudale Achse, obwohl selbst die Maus, die mit dem 20-μL-Volumen injiziert wurde, ebenfalls eine robuste Färbung zeigte. Im Gegensatz dazu zeigten Mäuse, die keinen Evans-Blue-Farbstoff erhielten (Kontrollgruppe, die mit steriler Kochsalzlösung injiziert wurde), keine sichtbare Färbung oder Hintergrundfärbung im Rückenmarksgewebe (Abbildung 1). Diese Ergebnisse zeigen, dass IT-Injektionen bei Mäusen eine schnelle, reproduzierbare Abgabe von gelösten Stoffen entlang des Rückenmarks ermöglichen. Einschränkungen dieser Experimente sind das Fehlen einer quantitativen Bewertung der Farbstoffverteilung und das Fehlen einer Farbstoffverteilungsanalyse am 10-μL-Injektionsvolumen, das für die ASO-Verabreichung verwendet wird. Die Quantifizierung erfolgte jedoch in nachfolgenden Ziel-Engagement-Messungen auf Genexpressionsniveau bei humanen SOD1-G93A-Mäusen mittels humaner SOD1-spezifischer Genexpressionsanalyse. Das 10-μL-Injektionsvolumen, das in späteren Experimenten zur ASO-Verabreichung verwendet wurde, wurde ausgewählt, um eine sichere und gut verträgliche Dosierung bei Mäusen zu gewährleisten und soll laut früheren Studieneine ausreichende ZNS-Exposition ermöglichen.
Aufbauend auf dieser anatomischen Validierung evaluierten wir anschließend die funktionelle Relevanz der IT-Bereitstellung mit ASOs, die auf mutierte SOD1 abzielen, eine validierte therapeutische Strategie in SOD1-ALS-Modellen. Hemizygote SOD1-G93A-transgene Mäuse, die das humane mutierte SOD1-Gen tragen, zeigen vorhersehbare Degeneration von Motoneuronen und neuromuskulären Abbau, was sie zu einem etablierten präklinischen Modell macht. Im Alter von 5 Wochen, vor Beginn der symptomatischen Symptome, erhielten Mäuse einen einzelnen IT-Bolus eines SOD1-spezifischen ASO in einer Konzentration von 100 μg in 10 μL. Diese Dosis wurde auf Grundlage früherer Optimierungsstudien mit ICV-Verabreichung bei Mäusen ausgewählt, wie von McCampbell et al. (2018)36 berichtet. Um die Wirksamkeit zwischen IT- und ICV-Verabreichung zu vergleichen, erhielt eine separate Gruppe ICV-Injektionen derselben ASO-Dosis mittels stereotaktischer Verabreichung. Die Kontrolle erhielt über den IT-Weg Inactive ASO (Non-Targeting Control).
Fünf Wochen nach der Behandlung (im Alter von 10 Wochen) unterzogen sich die Mäuse einem CMAP-Test auf das Compound Muscle Action Potential (CMAP) unter leichter Isofluran-Anästhesie. CMAP-Aufnahmen von der Hintergliedmaßenmuskulatur, die durch standardisierte Ischiasnervstimulationsprotokolle hervorgerufen wurden, zeigten eine signifikante Amplitudenerhaltung sowohl in IT- als auch in ICV-behandelten Gruppen im Vergleich zu inaktiven, ASO-behandelten Kontrollen (S. &lt; 0,0001 per Einweg-ANOVA mit Tukeys Post-hoc-Test). Wichtig ist, dass sich die Amplitudenerhaltung zwischen IT- und ICV-Verabreichungsmethoden nicht signifikant unterschied (S. &gt; 0,05), was auf einen vergleichbaren neuromuskulären Schutz hinweist (Abbildung 2A).
Um systemische Biomarker der neuronalen Integrität zu bewerten, wurden die Serumspiegel der phosphorylierten Neurofilament-Schwerkette (pNFH) mittels eines hochsensitiven elektrochemilumineszenztesten Tests gemessen. Blutproben, die zur 5-wöchigen Zeit nach der Injektion entnommen wurden, zeigten eine Reduktion der pNFH-Konzentration von &gt;40 % bei ASO-behandelten Mäusen im Vergleich zu vehikelbehandelten Kontrollen (p &lt; 0,0001), wobei kein signifikanter Unterschied zwischen IT- und ICV-Modalitäten beobachtet wurde (Abbildung 2B). Die einheitliche molekulare Biomarkerantwort bestätigt die elektrophysiologischen Daten und legt nahe, dass die IT-Bereitstellung neurodegenerative Prozesse in diesem ALS-Modell effektiv abmildert.
Um die Zielbindung von SOD1-ASO auf molekularer Ebene zu bewerten, führten wir eine quantitative Reverse Transcription PCR (RT-qPCR) an dissektionierten zervikalen und thorakalen Rückenmarksgeweben durch. Die Gesamt-RNA wurde mittels eines säulenbasierten Protokolls extrahiert, das eine hohe Reinheit (A260/A280&gt;1,8) sicherstellte, gefolgt von cDNA-Synthese mit zufälliger Hexamer-Priming. Die quantitative PCR-Amplifikation, die auf menschliche SOD1-Transkripte abzielte und auf GAPDH normalisiert wurde, zeigte einen durchschnittlichen Knockdown von 60 % nach der IT-Lieferung und 35 % nach der ICV-Abgabe, beide signifikant im Vergleich zu inaktiven ASO-Kontrollen (p &lt; 0,0001 für beide). Der direkte Vergleich der Lieferwege zeigte signifikant eine stärkere Knockdown mit der IT-Lieferung (S. &lt; 0,0001), was auf eine effektivere Zielerfassung im Rückenmark durch direkten Rückenzugang hindeutet (Abbildung 3). Weitere Studien sind erforderlich, um das Zielengagement in anderen ZNS-Regionen zu bewerten.
Zusammen bieten diese umfassenden Daten eine überzeugende Validierung von IT-Injektionen als präzise, reproduzierbare und minimalinvasive Technik zur Verabreichung von ASOs in das zentrale Nervensystem (ZNS) in Mausmodellen. Die IT-Verwaltung zeigte eine therapeutische Wirksamkeit, die mit der ICV-Abgabe über ein breites Spektrum von Ergebnismaßen vergleichbar ist, darunter nachhaltige Erhaltung der neurologischen Funktion (CMAP), Normalisierung krankheitsrelevanter Biomarker (pNFH) und robuste molekulare Knockdown menschlicher SOD1-Transkripte innerhalb der gezielten ZNS-Regionen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Vielseitigkeit der IT-Bereitstellung als klinisch übertragbarer Weg für auf das ZNS ausgerichtete ASO-Therapien, die eine Wirksamkeit bieten, die der ICV entspricht, während gleichzeitig die prozedurale Einfachheit und die geringere Invasivität gewahrt werden. Daher sind IT- und ICV-Versorgung gleichermaßen praktikable Ansätze für auf das ZNS zugeschnittene Interventionen, die Flexibilität in präklinischen Umgebungen je nach anatomischer Zugänglichkeit, prozeduraler Machbarkeit und therapeutischem Kontext bieten. Dies positioniert die IT-Bereitstellung als vielversprechende Übersetzungsplattform für zukünftige CNS-gezielte Therapien. Zur Unterstützung translationaler Bemühungen empfehlen wir, weitere präklinische Studien durchzuführen, um die pharmakokinetische Verteilung in der Gehirnspinalflüssigkeit, verschiedenen ZNS-Regionen und der Aufnahme der Zielzellen mit Techniken wie Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung oder Immunfluoreszenz zu untersuchen.
<img alt="Abbildung 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69788/69788fig1.jpg" data-altupdatedat="1778562059000" data-alt="Figure 1"> 
Abbildung 1: Visualisierung der Evans-Blau-Farbstoffverteilung nach intrathekaler Injektion bei erwachsenen Mäusen. Evans Blue Dye (0,5 %) wurde durch direkte intrathekale (IT) Injektion bei erwachsenen Mäusen verabreicht, um die Verteilung des Rückenmarks qualitativ zu bewerten. Drei verschiedene Farbstoffvolumen: 20 μL, 30 μL und 50 μL wurden in separaten experimentellen Gruppen (n = 1 Maus pro Volumen-Bedingung) geliefert. Nach der Injektion wurden Rückenmarke entnommen und gespült, um die Farbstoffpenetration anhand der Färbungsintensität entlang des Gewebes zu beurteilen. Bilder des Rückenmarksgewebes zeigen das Ausmaß der Farbstoffverteilung, das mit jedem Injektionsvolumen verbunden ist, und zeigen eine dosisvolumenabhängige Zunahme der Abdeckung und Färbintensität im gesamten Rückenmark. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69788/69788fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.</a>
<img alt="Abbildung 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69788/69788fig2v2.jpg" data-altupdatedat="1778562059000" data-alt="Figure 2"> 
Abbildung 2: SOD1-zielgerichtete Antisense-Oligonukleotidtherapie stellt die motorische Funktion wieder her und senkt die pathologischen Neurofilamentspiegel bei Mäusen. Erwachsene transgene Mäuse von SOD1-G93A erhielten eine Einzeldosis entweder des aktiven SOD1-zielgerichteten Antisense-Oligonukleotids (SOD1-ASO) über intrathekale (IT) oder intrazerebroventrikuläre (ICV) Injektion im Alter von 5 Wochen oder eine inaktive kontrollierte ASO per IT-Injektion. Die therapeutische Wirkung wurde im Alter von 10 Wochen bewertet, entsprechend 5 Wochen nach der Behandlung. (A) CMAP-Messungen wurden aufgenommen, um die neuromuskuläre Funktion bei behandelten Tieren zu bewerten. SOD1-ASO-behandelte Gruppen (n = 5 - 6 pro Gruppe) zeigten eine Umkehr des CMAP-Rückgangs im Vergleich zur Kontrollgruppe, was auf eine funktionelle Erholung hinweist. (B) Periphere Spiegel der phosphorylierten Neurofilament-Schwerkette (pNFH), einem Biomarker der Neurodegeneration, wurden aus Serum in Woche 10 quantifiziert (n = 5 - 8 pro Gruppe). Die SOD1-ASO-Behandlung führte zu einer signifikanten Senkung der zirkulierenden pNFH-Werte im Vergleich zur Kontrolle, was auf eine Abschwächung der krankheitsassoziierten neuronalen Schäden hindeutet. Alle Daten werden als Mittelwert ± SD präsentiert. Die statistische Signifikanz wurde mittels Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) bestimmt, gefolgt vom Tukey-Mehrfachvergleichstest, wobei p-Werte ≤ 0,0001 robuste Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen anzeigen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69788/69788fig2v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.</a>
<img alt="Abbildung 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69788/69788fig3.jpg" data-altupdatedat="1778562059000" data-alt="Figure 3"> 
Abbildung 3: Die Verabreichung von SOD1-ASO unterdrückt signifikant die humane SOD1-mRNA-Expression im transgenen SOD1-G93A-Mausrückenmark. Zur Bewertung der Zielgenauigkeit des SOD1-zielgerichteten Antisense-Oligonukleotids (SOD1-ASO), das durch intrathekale (IT) oder intratrebroventrikuläre (ICV) Injektion verabreicht wurde, wurde der zervikale/thorakale Abschnitt des Rückenmarksgewebes von SOD1-G93A-transgenen Mäusen, die im Alter von 10 Wochen (5 Wochen nach der Verabreichung) eingeschläfert wurden, auf die humane SOD1-mRNA-Expression mittels der quantitativen Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) analysiert. Die Transkriptwerte des humanen SOD1 wurden in der inaktiven, ASO-behandelten Gruppe quantifiziert und normalisiert. Die Abbildung zeigt die Falteränderung der humanen SOD1-mRNA (normalisiert auf GAPDH) für jede Behandlungsgruppe (n = 5–7 Mäuse pro Gruppe) und zeigt eine erhebliche Downregulation als Reaktion auf die SOD1-ASO-Verabreichung. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt. Statistische Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mittels Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) bestimmt, gefolgt vom Tukey-Mehrfachvergleichstest, wobei p-Werte ≤ 0,0001 robuste Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen anzeigen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69788/69788fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Komponente</td>
			<td>FW</td>
			<td>Additionsmenge (pro L oder kg)</td>
			<td>Einheiten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Natriumphosphat-monobasisches Dihydrat</td>
			<td></td>
			<td>0.034</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Natriumphosphat dibasisisch anhydriert</td>
			<td>142</td>
			<td>0.111</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Natriumchlorid</td>
			<td>58.44</td>
			<td>8.766</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kaliumchlorid</td>
			<td>74.56</td>
			<td>0.224</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calciumchlorid-Dihydrat</td>
			<td>147.02</td>
			<td>0.206</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesiumchloridhexahydrat</td>
			<td></td>
			<td>0.163</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wasser (Milli-Q)</td>
			<td></td>
			<td>993</td>
			<td>g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poloxamer 188</td>
			<td></td>
			<td>0.01</td>
			<td>g</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: aCSF-Zusammensetzung.
Ergänzende Abbildung 1: Mausposition bei der lumbalen intrathekalen Injektion. Ein gebogener Pfannenwender oder Scoopula, der unter dem Bauchraum platziert wird, beugt die Wirbelsäule und erweitert den Zwischenwirbelraum. Die Injektion zielt auf das L4-L5- oder L5-L6-Niveau ab, mit der richtigen Ausrichtung entlang der medialen Achse der Wirbelsäule, wie gezeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69788/Supplementary%20Figure%201.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.</a>
Ergänzungsakte 1: ASO-Sequenz und Chemie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69788/Supplementary%20File%201.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>

Lumbale intrathekale Injektion von SOD1-ASOs zur präzisen Zielerfassung des ZNS und prädiktiver Wirksamkeit bei menschlichen SOD1-G93A-ALS-Mäusen

Intrathecal (IT) administration of central nervous system (CNS)-targeted therapeutics offers a minimally invasive route for direct drug delivery into the ...

lumbar-intrathecal-injection-sod1-asos-for-precise-cns-targeting

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Neuronale Vorläuferzellen der Transplantation ist eine vielversprechende Strategie für den Schutz und / oder Wiederbeschaffung verlorener / dysfunktional Gebärmutterhals phrenicus Motoneuronen im Rückenmark Verletzungen (SCI) und der Motor Neuron Erkrankung, amyotrophe seitlichen Sklerose (ALS). Wir bieten ein Protokoll für die Zelle Lieferung an zervikalen Rückenmarks Vorderhorn in Nagermodellen von ALS und Rückenmarksverletzungen.

Intraspinale Cell Transplantation für Targeting Cervical Vorderhorn in Amyotrophe Lateralsklerose und traumatische Rückenmarksverletzungen

Ein Mausmodell für amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist klinisch geprüft und auf der Verhaltensebene. Als Voraussetzung für eine Begleitperson immunhistologische Analyse der Zubereitung des Rückenmarks wird im Detail dargestellt.

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Wir beschreiben ein Verfahren, um Medikamente mit dem zentralen Nervensystem Ziel entweder durch Einsetzen eines Katheters oder Durchführen einer Bolus-Injektion in die rechte laterale Ventrikel in Mäusen. Wir konzentrieren uns speziell auf den Transport von Antisense-Oligonukleotiden. Diese Technik ist leicht an andere Medikamente und Ratten.

Direkt Intraventrikuläre Abgabe von Arzneimitteln an die Nager Central Nervous System

Dieser Bericht beschreibt eine einfache und schnelle Technik der intrathekalen Punktion für eine lokalisierte Transfektion von siRNA in der Lenden-Wirbelsäule in der Maus unter Kurznarkose dauerhafte Licht.

In vivo siRNA-Transfektion und Gene Knockdown im Rückenmark über Rapid-Nichtinvasive Lendenwirbel intrathekale Injektionen in Mäuse

Dieses Videoprotokoll beschreibt eine sensitive, zuverlässige und schnelle Methode zur Bewertung der neuromuskulären Defizite in einem transgenen Mausmodell der amyotrophen Lateralsklerose.

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Potenz und Sicherheit der spinalen Adeno-assoziierten Virus 9 (AAV9) -vermittelten Genabgabe zu entwickeln und zu validieren, indem eine neuartige subpiale Genabgabetechnik bei erwachsenen Mäusen verwendet wurde.

Subpial Adeno-assoziiertes Virus 9 (AAV9) Vektorlieferung in erwachsenen Mäusen

Hier präsentieren wir Ihnen eine direkte intrathekale Injektionstechnik mit 1 % Lidocain Hydrochlorid in eine virale Lösung gewährleisten effizienten Adeno-assoziierten Viren Lieferung an Kleintieren und etablieren ein scoring-System zur Vorhersage der Transduktion Effizienz im zentralen Nervensystem nach dem Grad der vorübergehende Schwäche durch Lidocain induziert.

Direkte intrathekale Injektion von Recombinant Adeno-assoziierten Viren bei Erwachsenen Mäusen

Hier beschreiben wir eine Methode zur Abgabe von Medikamenten an das zentrale Nervensystem der Ratte, indem wir einen Katheter in den lendenintrathekalen Raum der Wirbelsäule implantieren. Wir konzentrieren uns auf die Lieferung von Antisense-Oligonukleotiden, obwohl diese Methode auch für die Lieferung anderer therapeutischer Modalitäten geeignet ist.

Intrathekale Lieferung von Antisense Oligonukleotiden im Zentralen Nervensystem der Ratte

Es wird ein chirurgischer Eingriff beschrieben, bei dem Injektionen in die Lendenwirbelkammer der juvenilen Ratte durchgeführt werden. Dieser Ansatz wurde für die intrathekale Verabreichung von Gentherapie-Vektoren verwendet, aber es wird erwartet, dass dieser Ansatz für eine Vielzahl von Therapeutika, einschließlich Zellen und Medikamenten, verwendet werden kann.

Intrathekale Vektorverabreichung bei juvenilen Ratten über die Injektion in die Lendenwirbelsäule

Eine lumbale intrathekale Injektion stellt einen translational relevanten Verabreichungsweg für die Verabreichung einer Gentherapie an das zentrale Nervensystem dar. Dieses umfassende standardisierte Protokoll für lumbale intrathekale Injektionen bei Neugeborenen, juvenilen und adulten Mäusen und Ratten soll Forscher bei der Übernahme dieser Technik für präklinische Gentherapiestudien unterstützen.

Lumbale intrathekale Injektion von Gentherapie-Vektoren für das Targeting des Zentralnervensystems bei Mäusen und Ratten

Lernen Sie eine minimal-invasive lumbale intrathekale Injektionstechnik zur direkten ZNS-Wirkstoffabgabe bei Mäusen. Diese Methode ermöglicht präzise ASO-Verabreichung mit hoher translativer Relevanz für präklinische ALS-Forschung.

Lumbale intrathekale Injektion von SOD1-ASOs zur präzisen Zielerfassung des ZNS und prädiktiver Wirksamkeit bei menschlichen SOD1-G93A-ALS-Mäusen (Video) | JoVE Journal

Lumbale intrathekale Injektion von SOD1-ASOs zur präzisen Zielerfassung des ZNS und prädiktiver Wirksamkeit bei menschlichen SOD1-G93A-ALS-Mäusen

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