Alignement de fibrogrammes de tomographie par cohérence optique en lumière visible avec des images confocales de la même rétine de souris
June 30th, 2023
Le présent protocole décrit les étapes de l’alignement des images in vivo de la tomographie par cohérence optique en lumière visible (vis-OCTF) avec des images confocales ex vivo de la même rétine de souris dans le but de vérifier la morphologie observée des faisceaux axonaux des cellules ganglionnaires de la rétine dans les images in vivo.
Nous présentons un protocole d’alignement d’images VIS-OCT in vivo avec des fibres nerveuses rétiniennes immunocolorées ex vivo afin de valider notre nouvelle technologie d’imagerie. VIS-OCT permet de visualiser les fibres nerveuses rétiniennes in vivo, et ce processus confirme l’exactitude de nos résultats. Notre protocole combine l’imagerie in vivo et ex vivo pour fournir une visualisation en temps réel de la structure de la rétine et confirmer les résultats.
Le procédé est applicable à des modèles murins de maladies oculaires, à condition que la partie antérieure de l’œil permette l’imagerie optique. Cela inclut les modèles de rétinopathie diabétique et d’ischémie rétinienne. Ces études jettent les bases de l’établissement d’une évaluation objective des dommages neurologiques chez l’homme, ce qui peut améliorer considérablement le diagnostic et le traitement du glaucome à l’avenir.
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Aperçu
Ce protocole décrit comment aligner les images de fibrographie par tomographie de cohérence optique en lumière visible in vivo (vis-OCTF) avec les images confocales ex vivo des rétines de souris. Il vise à vérifier la morphologie des faisceaux d'axones des cellules ganglionnaires rétiniennes observée dans les images in vivo, en utilisant une combinaison de techniques d'imagerie optique applicables à diverses maladies de l'œil.
Composants clés de l'étude
Domaine de la science
- Neuroscience
- Imagerie optique
- Recherche rétinienne
Contexte
- Les techniques d'imagerie in vivo sont essentielles pour évaluer la structure de la rétine en temps réel.
- Cette étude utilise vis-OCTF et la microscopie confocale pour la validation anatomique.
- La méthodologie permet l'évaluation des fibres nerveuses rétiniennes et de leurs changements morphologiques.
- Important pour comprendre des maladies comme la rétinopathie diabétique et le glaucome.
Objectif de l'étude
- Établir une méthode d'alignement fiable entre les techniques d'imagerie in vivo et ex vivo.
- Confirmer l'exactitude anatomique des faisceaux d'axones des cellules ganglionnaires rétiniennes in vivo.
- Fournir une visualisation complète des structures rétiniennes qui aide à l'évaluation des maladies.
Méthodes utilisées
- Utilise la tomographie de cohérence optique en lumière visible (vis-OCT) et les techniques d'imagerie confocale.
- Emplois un modèle murin pour évaluer les structures des fibres nerveuses rétiniennes, en se concentrant sur la couche des cellules ganglionnaires rétiniennes.
- Le protocole implique l'anesthésie des souris, leur positionnement et l'activation des dispositifs d'imagerie.
- Les étapes comprennent le recadrage et l'alignement des images en utilisant des repères tels que les vaisseaux sanguins et la tête du nerf optique.
- L'immunomarquage confocal est utilisé pour visualiser les axones des CGR pour les comparer avec le gramme de fibres vis-OCT.
Résultats principaux
- Le protocole valide avec succès la morphologie des faisceaux d'axones des CGR tels qu'identifiés dans les images vis-OCT.
- Les images confocales et vis-OCT révèlent des réseaux identiques de vasculature rétinienne et d'axones.
- Cet alignement améliore la fiabilité de l'imagerie in vivo pour l'évaluation des pathologies rétiniennes.
Conclusions
- L'étude démontre une méthode robuste pour corréler l'imagerie rétinienne in vivo et ex vivo.
- Augmente le potentiel d'application de cette technique à la compréhension et au diagnostic des maladies rétiniennes.
- Établit des voies pour un diagnostic et un traitement améliorés du glaucome basés sur une évaluation objective.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Reliable alignment of in vivo vis-OCTF and ex vivo confocal retinal images enables objective, quantitative validation of neural damage in preclinical eye disease models. This capability strengthens predictive confidence in non-invasive imaging biomarkers and supports translational continuity from animal studies to human disease evaluation. The approach is directly relevant for de-risking early discovery and advancing portfolio decisions in ophthalmic R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous validation of in vivo imaging biomarkers against gold-standard ex vivo confocal data.
- Supports mechanistic de-risking by confirming neural structure integrity in disease models.
- Facilitates objective assessment of retinal ganglion cell axon damage for target validation.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible imaging outputs for quantitative comparison across experimental conditions.
- Prepares validated biological systems for downstream compound screening in retinal disease models.
- Enables high-content, scalable imaging workflows for robust assay development.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging readouts with ex vivo molecular markers for translational biomarker development.
- Ensures continuity of neural damage assessment from preclinical models to potential clinical endpoints.
- Supports risk-adjusted advancement of ophthalmic candidates based on objective neural integrity metrics.
Pipeline & Workflow Integration
This alignment protocol bridges early discovery imaging with preclinical validation, supporting workflows from hypothesis testing to lead identification in ophthalmic research.
- Discovery Biology: Confirms biological relevance of in vivo imaging findings through direct comparison with immunostained ex vivo tissue.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative imaging outputs suitable for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Provides high-resolution, statistically comparable measurements of retinal nerve fiber integrity.
- Translational Research: Facilitates biomarker alignment and continuity between animal models and human disease studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging-validation workflow for diverse retinal disease models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neural damage assessment.
- Operational Value: Standardizes imaging validation, improving reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Enables more informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in ophthalmic portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery and preclinical assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in both in vivo optical imaging and ex vivo confocal microscopy.
- Demands access to advanced imaging instrumentation and image analysis software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging protocols and alignment procedures.
- Must be adapted for specific retinal disease models and animal strains as needed.
- Alignment precision and image quality are critical for robust validation and downstream analysis.
