Realización de Xenoinjertos musculares esqueléticos humanos en ratones inmunodeficientes

Kyla A. Britson; Aaron  D. Black; Kathryn  R. Wagner; Thomas  E. Lloyd

doi:10.3791/59966

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Artículo de método

Realización de Xenoinjertos musculares esqueléticos humanos en ratones inmunodeficientes

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DOI:

10.3791/59966

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16 de septiembre de 2019

Kyla A. Britson¹^,² , Aaron D. Black²^,³ , Kathryn R. Wagner¹^,²^,³^,⁴ , Thomas E. Lloyd¹^,²^,⁴

¹Graduate Program in Cellular and Molecular Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, ²Department of Neurology, Johns Hopkins University School of Medicine, ³Kennedy Krieger Institute, ⁴Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine

En este artículo

Resumen

Las enfermedades humanas complejas pueden ser difíciles de modelar en los sistemas de modelos de laboratorio tradicionales. Aquí, describimos un enfoque quirúrgico para modelar la enfermedad muscular humana a través del trasplante de biopsias musculares esqueléticas humanas en ratones inmunodeficientes.

Resumen

Los efectos del tratamiento observados en estudios con animales a menudo no se recapitulan en ensayos clínicos. Si bien este problema es multifacético, una de las razones de este fallo es el uso de modelos de laboratorio inadecuados. Es difícil modelar enfermedades humanas complejas en organismos de laboratorio tradicionales, pero esta cuestión puede eludirse mediante el estudio de xenoinjertos humanos. El método quirúrgico que describimos aquí permite la creación de xenoinjertos musculares esqueléticos humanos, que se pueden utilizar para modelar la enfermedad muscular y para llevar a cabo pruebas terapéuticas preclínicas. Bajo un protocolo aprobado por la Junta de Revisión Institucional (IRB), las muestras de músculo esquelético se adquieren de los pacientes y luego se trasplantan en ratones huésped NOD-Rag1^nullIL2r. Estos ratones son huéspedes ideales para estudios de trasplante debido a su incapacidad para producir linfocitos maduros y, por lo tanto, son incapaces de desarrollar respuestas inmunitarias adaptativas mediadas por células y humorales. Los ratones huésped son anestesiados con isoflurano, y se eliminan los músculos del ratón tibialis anterior y digitorum longus extensor. Luego se coloca un pedazo de músculo humano en el compartimento tibial vacío y se sutura a los tendones proximales y distales del músculo peroneus longus. El músculo xenoinjerado es vascularizado e inervado espontáneamente por el huésped del ratón, lo que resulta en un músculo humano robusto mente regenerado que puede servir como modelo para estudios preclínicos.

Introducción

Se ha informado que sólo 13.8% de todos los programas de desarrollo de fármacos sometidos a ensayos clínicos son exitosos y conducen a terapias aprobadas¹. Si bien esta tasa de éxito es superior al 10,4% reportado anteriormente², todavía hay un margen significativo de mejora. Un enfoque para aumentar la tasa de éxito de los ensayos clínicos es mejorar los modelos de laboratorio utilizados en la investigación preclínica. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) requiere estudios en animales para mostrar la eficacia del tratamiento y evaluar la toxicidad antes de los ensayos clínicos de fase 1. Sin embargo, a me....