Name: Exécution des xénogreffes de muscle squelettique humain dans les souris immunodéficientes (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 48 s
Description: Découvrez la technique de xénogreffe de muscle squelettique humain dans des souris immunodéficientes NRG. Cette méthode permet de modéliser les maladies musculaires et de tester des thérapies en conditions précliniques.

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Ce travail a été soutenu par l'Association Myositis et la Fondation Peter Buck. Nous tenons à remercier le Dr Yuanfan Zhang pour le partage de son expertise et de sa formation dans la technique chirurgicale de xénogreffe.

<ol><li>Wong, C. H., Siah, K. W., Lo, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+clinical+trial+success+rates+and+related+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Biostatistics%22%5BJournal%5D)">Estimation of clinical trial success rates and related parameters.</a> Biostatistics. 0, 1-14 (2018).</li>
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</ol>

Les auteurs déclarent qu'ils n'ont pas d'intérêts financiers concurrents.

Les xénogreffes dérivées du patient sont une façon novatrice de modéliser les maladies musculaires et de mener des études précliniques. La méthode décrite ici pour créer des xénogreffes de muscle squelettique est rapide, simple, et reproductible. Les chirurgies unilatérales peuvent être effectuées en 15 à 25 minutes, ou bilatéralement en 30 à 40 minutes. Les xénogreffes bilatérales peuvent fournir une flexibilité expérimentale supplémentaire. Par exemple, les chercheurs peuvent effectuer un traitement localisé d'un xénog...

Il a été signalé que seulement 13,8 % de tous les programmes de développement de médicaments faisant l'objet d'essais cliniques sont couronnés de succès et mènent à des thérapies approuvées1. Bien que ce taux de réussite soit supérieur aux 10,4 % précédemment déclarés2,il y a encore beaucoup de place à l'amélioration. Une approche pour augmenter le taux de réussite des essais cliniques consiste à améliorer les modèles de laboratoire utilisés dans la recherche préclinique. La Food and Drug Administration (FDA) exige que des études sur les animaux montrent l'efficacité du traitement et évaluent la toxicité avant les essais cliniques de phase 1. Cependant, il y a souvent une concordance limitée dans les résultats du traitement entre les études sur les animaux et les essais cliniques3. En outre, la nécessité d'études précliniques sur les animaux peut constituer un obstacle insurmontable au développement thérapeutique dans les maladies qui n'ont pas de modèle animal accepté, ce qui est souvent le cas pour les maladies rares ou sporadiques.
Une façon de modéliser la maladie humaine est de transplanter des tissus humains dans des souris immunodéficientes pour générer des xénogreffes. Il y a trois avantages principaux aux modèles de xénogreffe : premièrement, ils peuvent récapituler les anomalies génétiques et épigénétiques complexes qui existent dans la maladie humaine qui peuvent ne jamais être reproductibles dans d'autres modèles animaux. Deuxièmement, les xénogreffes peuvent être utilisées pour modéliser des maladies rares ou sporadiques si des échantillons de patients sont disponibles. Troisièmement, les xénogreffes modéliser la maladie dans un système in vivo complet. Pour ces raisons, nous émettons l'hypothèse que les résultats d'efficacité du traitement dans les modèles de xénogreffe sont plus susceptibles de se traduire par des essais chez les patients. Les xénogreffes de tumeur humaine ont déjà été utilisées avec succès pour développer des traitements pour les cancers communs, y compris le myélome multiple, aussi bien que des thérapies personnalisées pour les patients individuels4,5,6, 7.
Récemment, les xénogreffes ont été utilisées pour développer un modèle de maladie musculaire humaine8. Dans ce modèle, des spécimens de biopsie de muscle humain sont transplantés dans les membres postérieurs des souris immunodéficientes de NRG pour former des xénogreffes. Les myofibres humaines transplantées meurent, mais les cellules souches de muscle humain présentes dans le xénogreffe se développent et se différencient par la suite en nouveaux myofibers humains qui repeuplent la lame basale humaine greffée. Par conséquent, les myofibres régénérées dans ces xérogreffes sont entièrement humaines et sont spontanément revascularisées et innervées par l'hôte de souris. Fait important, la dystrophie musculaire fascioscapulohumeral (FSHD) tissu musculaire patient transplanté chez des souris récapitule les caractéristiques clés de la maladie humaine, à savoir l'expression du facteur de transcription DUX4 8. FSHD est causée par la surexpression de DUX4, qui est épigénétiquement réduit au silence dans le tissu musculaire normal9,10. Dans le modèle de xénogreffe de FSHD, le traitement avec un morpholino DUX4-spécifique a été montré pour réprimer avec succès l'expression et la fonction de DUX4, et peut être une option thérapeutique potentielle pour des patients de FSHD11. Ces résultats démontrent que les xénogreffes musculaires humaines sont une nouvelle approche pour modéliser la maladie musculaire humaine et tester des thérapies potentielles chez la souris. Ici, nous décrivons en détail la méthode chirurgicale pour créer des xénogreffes de muscle squelettique humain dans les souris immunodéficientes.

<table><tbody><tr><td>Boîte de Pétri 100 mm x 15 mm</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875712</td><td></td></tr><tr><td>2-Méthylbutane</td><td>Fisher</td><td>O3551-4</td><td></td></tr><tr><td>Micro verre de protection 20 mm x 30 mm</td><td>VWR</td><td>48393-151</td><td></td></tr><tr><td>Balance pour animaux</td><td>Kent Scientific</td><td>SCL-1015</td><td></td></tr><tr><td>Solution antibiotique-antimycotique</td><td>Corning, Cellgro</td><td>30-004-CI</td><td></td></tr><tr><td>Système AutoClip</td><td>F.S.T</td><td>12020-00</td><td></td></tr><tr><td>Porte-aiguille Castroviejo</td><td>F.S.T</td><td>12565-14</td><td></td></tr><tr><td>Extrait d’embryon de poussin</td><td>Précis</td><td>CE650TL</td><td></td></tr><tr><td>CM1860 Cryostat UV</td><td>Leica Biosystems</td><td>CM1860UV</td><td></td></tr><tr><td>Coplin Pot de coloration</td><td>Thermo Scientific</td><td>19-4</td><td></td></tr><tr><td>Broches de dissection</td><td>Fisher Scientific</td><td>S13976</td><td></td></tr><tr><td>Glace carbonique - granulés</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9584462</td><td></td></tr><tr><td>Anticorps anti-myosine embryonnaire</td><td>DSHB</td><td>F1.652</td><td>concentration recommandée 1:10</td></tr><tr><td>Éthanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>459836</td><td></td></tr><tr><td>Sérum de bovin fœtal</td><td>GE Healthcare Life Sciences</td><td>SH30071.01</td><td></td></tr><tr><td>Fiber-Lite MI-150</td><td>Dolan-Jenner</td><td>Mi-150</td><td></td></tr><tr><td>Pince</td><td>F.S.T</td><td>11295-20</td><td></td></tr><tr><td>Chèvre anti-souris IgG1, Alexa Fluor 488</td><td>Invitrogen</td><td>A-21121</td><td>concentration recommandée 1:500</td></tr><tr><td>Chèvre anti-souris IgG2b, AlexaFluor 594</td><td>Invitrogen</td><td>A-21145</td><td>concentration recommandée 1:500</td></tr><tr><td>Gomme adragante</td><td>Sigma</td><td>G1128</td><td></td></tr><tr><td>Jambons F-10 Medium</td><td>Corning</td><td>10-070-CV</td><td></td></tr><tr><td>Histoacryl Blue Topical Skin Adhésif</td><td>Tissu</td><td>TS1050044FP</td><td></td></tr><tr><td>Anticorps anti-lamin A/C spécifique à l’homme</td><td>Abcam</td><td>ab40567</td><td>concentration recommandée 1:50-1:100</td></tr><tr><td>Anticorps à spectrine spécifique à l’homme</td><td>Leica Biosystems</td><td>NCLSPEC1</td><td>concentration recommandée 1:20-1:100</td></tr><tr><td>Chambre d’induction</td><td>VetEquip</td><td>941444</td><td></td></tr><tr><td>Iris Forceps</td><td>F.S.T</td><td>11066-07</td><td></td></tr><tr><td>Irradiated Global 2018 (Uniprim 4100 ppm)</td><td>Envigo</td><td>TD.06596</td><td>Régime antibiotique pour rongeurs pour protéger à nouveau les infections respiratoires</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>MWI Veterinary Supply</td><td>502017</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark</td><td>34155</td><td>lingettes chirurgicales</td></tr><tr><td>Mapleson E Breathing Circuit</td><td>VetEquip</td><td>921412</td><td></td></tr><tr><td>Méthanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A412</td><td></td></tr><tr><td>Machine d’anesthésie mobile</td><td>VetEquip</td><td>901805</td><td></td></tr><tr><td>souris sur souris Kit de base</td><td>Vector Laboratories</td><td>BMK-2202</td><td>souris Réactif bloquant les IgG Vernis</td></tr> à <tr><td>ongles</td><td>Microscopie électronique Sciences</td><td>72180</td><td></td></tr><tr><td>NAIR Lotion/huile décapante</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC0132811</td><td></td></tr><tr><td>NOD-Rag1null IL2rg null (NRG)</td><td>souris The Jackson Laboratory 007799</td><td></td><td>2 à 3 mois</td></tr><tr><td>O.C.T. Compound</td><td>Fisher Scientific</td><td>23-730-571</td><td></td></tr><tr><td>Oxygène</td><td>Airgas</td><td>OX USPEA</td><td></td></tr><tr><td>TAMPON PBS (phosphate tamponné salin)</td><td>Fisher Scientific</td><td>4870500</td><td></td></tr><tr><td>Povidone iode Solution de préparation</td><td>Dynarex</td><td>1415</td><td></td></tr><tr><td>ProLong&trade ; Or Antifade Mountant</td><td>Fisher Scientific</td><td>P10144 (pas de DAPI) ; P36935 (avec DAPI)</td><td></td></tr><tr><td>Puralube Pommade ophtalmique</td><td>Dechra</td><td>17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Rimadyl (carprofène) injectable</td><td>Patterson</td><td>Analgésique vétérinaire 10000319 chirurgical, administré par voie sous-cutanée à une dose de 5 mg/kg</td><td></td></tr><tr><td>Lames de bistouri - #11</td><td>F.S.T</td><td>10011-00</td><td></td></tr><tr><td>Manche de scalpel - #3</td><td>F.S.T</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>Stéréo Microscope</td><td>Accu-scope</td><td>3075</td><td></td></tr><tr><td>Superfrost Plus Lames de microscope</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-15</td><td></td></tr><tr><td>Suture, synthétique, non résorbable, 30 pouces de long, aiguille CV-11</td><td>Covidien</td><td>VP-706-X</td><td></td></tr><tr><td>Seringue de 1 ml (calibre 26, aiguille 3/8 pouce)</td><td>BD Biosciences</td><td>329412</td><td></td></tr><tr><td>Trimmer</td><td>Kent Scientific</td><td>CL9990-KIT</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux à ressort Vannas, tranchant 8,0 mm</td><td>F.S.T</td><td>15009-08</td><td></td></tr><tr><td>Filtre à charbon actif VaporGaurd</td><td>VetEquip</td><td>931401</td><td></td></tr><tr><td>Clips de bobinage, 9 mm</td><td>F.S.T</td><td>12022-09</td><td></td></tr></tbody></table>

exécution des xénogreffes de muscle squelettique humain dans les souris immunodéficientes

Performing Human Skeletal Muscle Xenografts in Immunodeficient Mice

Les effets de traitement observés dans les études sur les animaux ne sont souvent pas récapitulés dans les essais cliniques. Bien que ce problème soit multiforme, l'une des raisons de cet échec est l'utilisation de modèles de laboratoire inadéquats. Il est difficile de modéliser des maladies humaines complexes dans les organismes de laboratoire traditionnels, mais cette question peut être contournée par l'étude des xénogreffes humaines. La méthode chirurgicale que nous décrivons ici permet la création de xénogreffes musculaires squelettiques humaines, qui peuvent être utilisées pour modéliser les maladies musculaires et pour effectuer des tests thérapeutiques précliniques. En vertu d'un protocole approuvé par la Commission d'examen institutionnel (CISR), des échantillons de muscle squelettique sont acquis auprès de patients, puis transplantés chez des souris hôtes NOD-Rag1nullIL2rMD (NRG). Ces souris sont des hôtes idéaux pour les études de transplantation en raison de leur incapacité à faire des lymphocytes matures et sont donc incapables de développer des réponses immunitaires adaptatives à médiation cellulaire et humoristique. Les souris hôtes sont anesthésiés avec de l'isoflurane, et les muscles de la souris tibialis antérieure et extensor digitorum longus sont enlevés. Un morceau de muscle humain est alors placé dans le compartiment tibial vide et suture aux tendons proximalets et distal du muscle de longus de peroneus. Le muscle xénogreed est spontanément vascularisé et innervé par l'hôte de souris, ayant pour résultat le muscle humain robustement régénéré qui peut servir de modèle pour des études précliniques.

Comme l'a démontré Yuanfan Zhang et coll., ce protocole chirurgical est une méthode simple pour produire des xénogreffes musculaires squelettiques humaines8. Les xénogreffes régénérés deviennent spontanément innervés et affichent la contractilité fonctionnelle. En outre, le muscle xénografted des patients de FSHD récapitule des changements dans l'expression de gène observédans les patients de FSHD8.
Dans notre expérience, approximativement 7 sur ...

Les maladies humaines complexes peuvent être difficiles à modéliser dans les systèmes modèles de laboratoire traditionnels. Ici, nous décrivons une approche chirurgicale pour modéliser la maladie de muscle humain par la transplantation des biopsies humaines de muscle squelettique dans les souris immunodéficientes.

Exécution des xénogreffes de muscle squelettique humain dans les souris immunodéficientes

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this ...

Ce protocole est significatif parce qu’il peut être utilisé pour créer des xénogreffes musculaires squelettiques humaines, qui peuvent être utilisées pour modéliser les maladies musculaires et effectuer des tests thérapeutiques précliniques. Ce modèle de xénogreffe permet aux chercheurs d’étudier le muscle humain in vivo pour mieux comprendre la biologie des cellules musculaires humaines et de développer de nouveaux modèles pour les maladies musculaires rares ou acquises. Après avoir obtenu une biopsie musculaire humaine, placez le spécimen dans une boîte petri de 100 x 15 millimètres contenant un milieu musculaire, et utilisez un microscope stéréo et des ciseaux chirurgicaux pour enlever tout fascia ou tissu adipeux restant.Disséquer la biopsie musculaire en environ sept par trois par trois millimètres morceaux, en prenant soin que les fibres sont disposées longitudienment dans le spécimen. Ensuite, transférez la boîte de Pétri contenant le muscle disséqué sur la glace et placez des sutures synthétiques et non absorbables dans une boîte de Pétri de 100 x 15 millimètres de 70 % d’éthanol. Après avoir confirmé un manque de réponse au pincement des orteils chez une souris NOD-Rag-gam

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Suivi dynamique de prise de greffe musculaire chez les petits animaux par des In Vivo Fluorescent Imaging

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Orthotopique xénogreffe de l&#39;homme-luciférase Tagged malin cellules nerveuses périphériques tumeur Gaine pour In vivo Test d&#39;agents thérapeutiques candidats

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Bioingénierie de l&#39;homme Réseaux microvasculaires chez des souris immunodéficientes

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Les progéniteurs myogéniques dérivés de cellules souches pluripotentes induites (csps) sont des candidats prometteurs pour les stratégies de thérapie cellulaire visant à traiter les dystrophies musculaires. Ce protocole décrit la transplantation et les mesures fonctionnelles exigées pour évaluer l’engraftment et la différentiation des mesoangioblasts iPSC-dérivés (un type de progéniteurs de muscle) dans des modèles murins de régénération aiguë et chronique de muscle.

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Les auteurs décrivent une nouvelle technique expérimentale que nous appelons minimalement Invasive Muscle Embedding (MIME), qui repose sur la preuve que le tissu musculaire squelettique contienne des cellules myogènes viables pouvant faciliter la myogenèse donneur-cell-mediated lorsqu’elles sont implantées dans un muscle de l’hôte.

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Exécution des xénogreffes de muscle squelettique humain dans les souris immunodéficientes

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