Livraison sous-rétinienne de progéniteurs de photorécepteurs dérivés de cellules souches embryonnaires humaines chez des souris rd10
6 octobre 2023
Nous décrivons un protocole détaillé pour la préparation de cellules progénitrices photoréceptrices dérivées de hESC post-cryopréservées et l’administration sous-rétinienne de ces cellules chez des souris rd10 .
Mes recherches portent sur le développement d’une thérapie à base de cellules souches pour les stades avancés des maladies de la rétine qui causent la dégénérescence des photorécepteurs. L’objectif de notre recherche est de remplacer la perte de photorécepteurs chez les patients par des progéniteurs photorécepteurs cliniquement sûrs et fonctionnels dans le but d’améliorer leur acuité visuelle ou même de restaurer leur vision. Le principal modèle préclinique est celui des souris, mais leur globe oculaire de petite taille rend difficile l’injection de matériaux, en particulier sous la rétine.
Développer les compétences nécessaires pour effectuer des injections sous-rétiniennes réussies nécessite de la patience et de la persévérance. Nous avons développé avec succès une base de laminine pour la méthode de différenciation des récepteurs qui est capable de générer des progéniteurs de photorécepteurs en 32 jours. Les transplantations sous-rétiniennes de suspensions cellulaires de ces progéniteurs de photorécepteurs chez les rongeurs ont entraîné une connectivité synaptique entre les trous et la greffe dans les yeux.
Cela a conduit à une restauration visuelle partielle. Notre approche est simple, la bonne visualisation aide le chirurgien à manipuler l’aiguille jusqu’à la zone d’intérêt.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Aperçu
Cet article décrit un protocole permettant de préparer des cellules progénitrices de photorécepteurs dérivées de cellules souches embryonnaires humaines après cryoconservation et leur administration sous-rétinienne chez des souris rd10. Cette recherche vise à développer des thérapies basées sur les cellules souches pour les maladies rétiniennes entraînant une dégénérescence des photorécepteurs.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Biologie des cellules souches
- Maladies de la rétine
Contexte
- La dégénérescence des photorécepteurs entraîne une perte de la vision chez de nombreux patients.
- La thérapie par cellules souches offre une solution potentielle pour restaurer la vision.
- Les injections sous-rétiniennes chez les modèles animaux de petite taille présentent des défis techniques.
- La mise au point de protocoles efficaces est cruciale pour obtenir des résultats thérapeutiques satisfaisants.
Objectif de l'étude
- Remplacer les photorécepteurs perdus chez les patients à l’aide de cellules progénitrices fonctionnelles.
- Améliorer l’acuité visuelle ou restaurer la vision chez les individus affectés.
- Affiner les techniques de délivrance sous-rétinienne dans des modèles précliniques.
Méthodes utilisées
- Préparation de cellules progénitrices de photorécepteurs dérivées de cellules souches embryonnaires humaines.
- Techniques de délivrance sous-rétinienne chez les souris rd10.
- Développement d'une méthode fondée sur la laminine pour la différenciation des récepteurs.
- Évaluation du succès de l'injection et de la viabilité cellulaire.
Résultats principaux
- Génération réussie de progéniteurs de photorécepteurs en 32 jours.
- Mise en évidence de techniques efficaces d'injection sous-rétinienne.
- Potentiel d'amélioration des résultats visuels chez les modèles précliniques.
- Mise en place d'un protocole fiable pour les études futures.
Conclusions
- Le protocole développé améliore la faisabilité des thérapies par cellules souches.
- Les méthodes de délivrance sous-rétiniennes peuvent être optimisées pour de meilleurs résultats.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour transposer ces découvertes dans des contextes cliniques.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
L'administration sous-rétinienne de progéniteurs de photorécepteurs dérivés de cellules souches embryonnaires humaines chez des souris rd10 répond à un défi critique en ophtalmologie régénérative en permettant une thérapie cellulaire ciblée pour la dégénérescence rétinienne avancée. Ce protocole renforce la confiance prédictive dans l'efficacité préclinique et oriente les stratégies translationnelles pour les interventions cellulaires dans la restauration de la vision. L'approche est directement pertinente pour les décisions initiales concernant le portefeuille de projets et la réduction des risques mécanistiques dans le développement de thérapies cellulaires pour les maladies rétiniennes.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet d'interroger des hypothèses de remplacement des photorécepteurs dans un modèle génétique pertinent pour la maladie.
- Contribue à l'évaluation du risque biologique en démontrant l'intégration synaptique des progéniteurs transplantés.
- Offre une validation fonctionnelle de la cible pour les thérapies cellulaires dans la dégénérescence rétinienne.
Développement de tests et criblage
- Établit un protocole reproductible pour la préparation et la livraison de progéniteurs de photorécepteurs viables.
- Permet une évaluation quantitative de la viabilité cellulaire et du succès de l'injection à l'aide de l'imagerie en cohérence optique (OCT).
- Permet la standardisation de l'administration sous-rétinienne pour des études d'efficacité ultérieures.
Recherche translationnelle et préclinique
- S'aligne sur des modèles précliniques pertinents pour la maladie afin d'assurer une continuité translationnelle.
- Permet une progression adaptée au risque en fournissant des preuves in vivo de l'intégration et de la survie des cellules.
- Guide le développement de biomarqueurs grâce à la confirmation, par imagerie, de la localisation cellulaire.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Ce protocole s'intègre dans la continuité découverte-préclinique en permettant la vérification d'hypothèses, la préparation des tests et la validation translationnelle dans un modèle génétique de dégénérescence rétinienne.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification mécanistique du remplacement des photorécepteurs et de leur intégration synaptique.
- Écrantage : Fournit des critères normalisés de viabilité et de qualité d'injection pour l'évaluation des candidats.
- Analytique : Utilise l'imagerie par tomographie en cohérence optique (OCT) pour l'évaluation quantitative de l'administration et de la localisation des cellules.
- Recherche translationnelle : Relie les découvertes fondamentales à la validation préclinique dans des systèmes pertinents pour la maladie.
- Réutilisation institutionnelle : Propose un protocole évolutif et adaptable pour de futurs candidats à la thérapie cellulaire ciblant les maladies rétiniennes.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans l'efficacité des thérapies cellulaires et l'engagement du site cible.
- Valeur opérationnelle : Fournit des protocoles standardisés, reproductibles et évolutifs de délivrance sous-rétinienne.
- Valeur stratégique : Permet de prendre des décisions éclairées quant au passage ou non à l'étape suivante et réduit les risques biologiques en phase avancée des pipelines de thérapie cellulaire.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation des actifs en ophtalmologie régénérative ajustée au risque.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en culture de cellules souches, en évaluation de la viabilité cellulaire et en techniques de microchirurgie.
- Exige un accès à des instruments spécialisés, notamment l'imagerie en cohérence optique (OCT) et les systèmes de microinjection.
- Implique une standardisation entre équipes pour les protocoles de préparation des cellules et d'injection.
- Une adaptation peut être nécessaire selon les modèles animaux ou les types cellulaires utilisés.
- Les limites techniques incluent la petite taille des yeux de la souris et la nécessité d'un contrôle précis de l'injection.
