הזרקת subretinal הוחל נרחב במחקרים פרה של טיפול בתאי גזע חלופי עבור ניוון מקולרי הקשור לגיל. במאמר זה דמיינו, נתאר טכניקה הזרקת subretinal פחות מסוכן, הדירים בדיוק ששונתה באמצעות הגישה הטרנס-scleral להעביר תאים לתוך עיניו חולדה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
הזרקת subretinal הוחל נרחב במחקרים פרה של טיפול בתאי גזע חלופי עבור ניוון מקולרי הקשור לגיל. במאמר זה דמיינו, נתאר טכניקה הזרקת subretinal פחות מסוכן, הדירים בדיוק ששונתה באמצעות הגישה הטרנס-scleral להעביר תאים לתוך עיניו חולדה.
מחלות רשתית ניווניות כגון הקשורות לגיל ניוון מקולרי (AMD) הן הגורם המוביל של אובדן ראייה בלתי הפיך ברחבי העולם. AMD מאופיין על ידי ניוון תאים (RPE) אפיתל הפיגמנט ברשתית, אשר הם טפט של תאים פונקציונלית ותמיכה אנטומית לעטוף עצביים ברשתית. טיפולי תרופתי הנוכחי AMD שאינו neovascular (AMD יבש) רק להאט את התקדמות המחלה, אך לא ניתן לשחזר את החזון, המחייב מחקרים שמטרתם זיהוי אסטרטגיות טיפוליות מקוריות. החלפת תאי RPE ניוונית עם תאים בריאים מביאות הבטחה להתייחס AMD יבש בעתיד. מחקרים מקיפים פרה של תאי גזע החלפת טיפולים ל- AMD לערב את השתלת תאי RPE נגזר תאי גזע לתוך מרחב subretinal של דגמים בעלי חיים, שבו מוחל על טכניקת ההזרקה subretinal. הגישה תכוף במחקרים אלה בעלי חיים פרה היא דרך המסלול טרנס-scleral, אשר נעשית קשה על ידי חוסר של פריט חזותי ישיר של הסוף מחט יכול לעיתים קרובות לגרום נזקים ברשתית. גישה חלופית דרך הזגוגיות מאפשר התבוננות ישירה של העמדה קצה המחט, אבל זה סיכון גבוה של טראומות כירורגיים כמו רקמות העין יותר נגרמת הפרעה. פיתחנו פחות מסוכן לשחזור ששונה הזרקה טרנס-scleral שיטה המשתמשת המחט מוגדר זוויות ועומקי בהצלחה ובעקביות לספק תאי RPE לחלל subretinal חולדה, למנוע פגיעה ברשתית מוגזמת. תאים מועברים באופן זה הוכחו בעבר בתמימותה בחולדה המלכותי המנתחים (RCS) לפחות 2 חודשים. טכניקה זו יכולה לשמש לא רק עבור השתלת תא, אלא גם עבור משלוח של מולקולות קטנות או בטיפולים גנטיים.
הרשתית האנושית ממוקם בירכתי הפונקציות העין כמו רקמה חושית אור, משחק תפקיד קריטי בתפיסה חזון. תפקוד לקוי של תאים ברשתית או מוות של תאים ולכן גורם בעיות ראייה או עיוורון תמידי. הפרעות ניוון או תפקוד לקוי של התאים בשכבות השונות של הרשתית ידועים כמו מחלות רשתית ניווניות, ביניהם AMD הוא הסוג הנפוץ ביותר הגורם המוביל לעיוורון בלתי הפיך אצל הקשישים במדינות המפותחות 1,2. תהליך פתולוגי של AMD מזוהה עם הצטברות "drusen" בין השכבה RPE הקרום של ברוך הבסיסית, אשר בתורו פוגע RPE תמיכה של פיזיולוגיה קולט אור, המוביל ניוון רשתית עצבי הראייה הפסד3, 4,5. עד כה, אין שום תרופה לקבלת מתקדם יבש AMD (שאינם neovascular). הופעתה של טיפול בתאי גזע כמו פרדיגמה חדשה ב רפואה רגנרטיבית מביא את התקווה של החלפת תאי RPE לקוי או מת עם תאי גזע-derived תאים בריאים. ואכן, מחקרים מקיפים פרה של משתילים גזע תאים (למשל, תאי גזע עובריים אנושיים)-תאי RPE נגזר לתוך מודלים RPE-ניוונית היית בביצוע6,7, אשר חלקם התקדמו אל ניסויים קליניים8,9 (NCT01344993, ClinicalTrials.gov). לאחרונה, מקור חלופי של תאי גזע תושב בשכבה RPE האנושי, תאי הגזע האנושי RPE (hRPESCs), זוהה על ידי המעבדה שלנו ומשמש כיום במחקרים פרה של טיפול השתלת תאים (hRPESC-RPE) נגזר-RPE hRPESC ל- AMD 10 , 11 , 12 , 13.
טכניקת הזרקת subretinal מוחל במחקרים פרה שהוזכרו לעיל על ידי קבוצות מרובות, כולל הקבוצה שלנו. ישנן שתי גישות כלליות להזרקה subretinal בבעלי חיים: טרנס-vitreal, טרנס-scleral. הגישה הטרנס-vitreal יש את היתרון של המנתח היכולת לצפות ישירות בקצה המחט כפי שזה חודר העין הקדמי, חוצה את החלל כולו vitreal סמוכים על העדשה, חודר הרשתית מאחור את העין כדי להגיע את subretinal מקום14,15,16. עם זאת, זה דורש שיבוש הרשתית בשני מיקומים (anterior ואת אחורי), נושאת את הסיכון של פגיעה העדשה והיא יכולה לגרום בתוך זרם אחורי של תאים לתוך הזגוגיות כאשר המחט "ניתק". לעומת זאת, הגישה הטרנס-בסקלרה, בעקרון, מונע מעורבות של הרשתית, הזגוגיות, ויוצא זרם אחורי העין. בחולדות פיגמנט, המנתח יכול לצפות בתחילה חדירה בסקלרה, אבל לאחר המעבר לתוך דמית פיגמנט, בקצה המחט אינה גלויה. ללא התבוננות ישירה, פורצים הרשתית נפוץ, עלול לגרום הקרע ברשתית ואספקה של תאים ו/או דם לתוך הזגוגיות. יתר על כן, כי השטח העין עקום, זה מאוד קשה לדעת איזה זוויות המחט ועומקי יעילים ביותר לזריקות טרנס-scleral.
במאמר זה דמיינו, אנחנו מציגים את שיטת הזרקת subretinal טרנס-scleral הודיע על ידי שימוש הערכות לאחר ניתוח עם אופטי טומוגרפיה קוהרנטיות (אוקטובר), אשר מאפשר בדיקה מקיפה של ההזרקה. הטכניקה שלנו הזרקה טרנס-scleral מנצל במיקומים מוגדרים, זוויות, בעומק של מחטים הזרקת לייצר טראומה כירורגי נמוך מאוד, אמינות גבוהה. כאן, במיוחד נדגים ההזרקה של תאי hRPESC-RPE לחלל subretinal של העכברוש RCS, דגם פרה-קליניים של AMD אנושי. בשיטה זו זריקה, בהצלחה ובעקביות נמסר לנו תאים hRPESC-RPE לחלל subretinal RCS עיניו חולדה עם שיעור הצלחה גבוה מאוד. הזרקה של תאי נמצאה בעבר את התוצאה שימור RCS photoreceptors לפחות 2 חודשים לאחר הזרקת13. הליך זה מבוצע תחת המיקרוסקופ ויבתר והוא קל ללמוד. זה דורש שני אנשים (מנתח ועוזר) כדי לבצע את הזריקה, הזמן הממוצע של הזרקת עבור כל בעל חיים הוא פחות מ-5 דקות. זוויות מוגדר ועומקי מחטים הזרקת מאפשרים עבור מעבדות, איפה OCT אינה זמינה להשיג הזרקת subretinal מוצלח. הוא מאפשר גישה subretinal מאוד לשחזור, יכול לשמש לא רק עבור השתלת תא, אלא גם עבור טיפולים תרופתיים משלוח וג'ין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בכל ההליכים הכרוכים חיות אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC)-המדינה באוניברסיטת ניו יורק באולבני.
1. הזרקת טרום הכנה
2. הזרקת subretinal
3. הזרקת שלאחר הטיפול
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שימוש בטכניקה המתוארת במאמר זה, אנחנו בעקביות נמסר hRPESC-RPE תאים לחלל subretinal של חולדות RCS על ידי שליטה בדיוק את מיקום, זווית ועומק של החדרת מחט מזרק לתוך הרקמה (איור 1B-D ). מיד בוצעה ההשתלה הבאים, בדיקת OCT להתבונן ההזרקה, את bleb subretinal שנוצרו על-ידי התאים המושתלים. לאחר ניתוח ההערכה OCT משמש ככלי מיון להערכת האיכות של זריקות ומעקב ברשתית או דימום. שניהם bleb subretinal (איור 2 א, C ו-
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכניקת הזרקת subretinal המתואר במאמר זה היא באמצעות מסלול טרנס-scleral, שבו מחט מזרק חודר השכבות החיצוניות (sclera-שכבה דמית-RPE קומפלקס) של הקיר העין ללא פגיעה עצבית ברשתית או מטריד את חלל בזגוגית. גישה טרנס-vitreal חלופי יש סיכון פוטנציאלי של העדשה נזק המוביל קטרקט, מאז עדשה של מכרסמים שוכן הרוב של חלל בזגוגית. בהשוואה לשיטה זו, הטכניקה שלנו פחות מסוכן וגורם טראומה מינימלית כמו מחט מזרק אינו צריך לחצות כל חלל בזגוגית להגיע לשטח subretinal. אכן, OCT בדיקות במחקרים שלנו הראה אירועים חדירה רשתית נדירים מאוד ויש, בבחינות ל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
אנחנו רוצים להודות לפטי לדרמן על הסיוע על הניתוח, סוזן בורדן להכנה תאי RPE. אנו גם להכיר NYSTEM C028504 לצורך מימון לפרויקט זה. ג'סטין ד מילר נתמך על-ידי NIH הענק F32EY025931.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.25% טריפסין-EDTA (1x) | Life Technologies | 25200-072 | |
| DNAse I | Sigma | DN-25 | |
| 1xDulbecco' s תמיסת מלח חוצצת פוספט ללא סידן & מגנזיום (1xDPBS-CMF) | Corning Cellgro | 431219 | |
| תמיסת מלח סטרילית מאוזנת (BSS) | Alcon | 00065079550 | |
| שטיפת עיניים סטרילית | Moore Medical | 75519 | |
| סטרילית 0.9% תמיסת מלח | Hospira | 488810 | |
| Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution (0.5%) | Akorn | 17478026312 | |
| תמיסת עיניים טרופיקמיד, USP (1%) | באוש & Lomb | 24208058559 | |
| Phenylepherine Ophtalmic Solution, USP (10%) מלאי | Bausch & Lomb | 42702010305 | זה משמש לייצור 2.5% פנילפרין |
| בופרנקס | פטרסון | 433502 | |
| דקסמתזון | APP Pharmaceuticals | 63323051610 | |
| 100% אתנול | תרמו סיינטיפיק | 615090040 | |
| 70% אתנול | Ricca Chemical Company | 2546.70-5 | |
| ג'ל | עיניים סטרילי GenTealנוברטיס | 78042947 | |
| טיפות עיניים סטריליות Systane Ultra Lubricant | Alcon | 00065143105 | |
| תאי hRPESC-RPE | לא זמין מסחרית | אנא עיין ב"הפניה #12" לבידוד ותחזוקה של תאים. | |
| צלחות 24 בארות | צינורות חרוטיים Corning | 3526 | |
| 15 מ"ל) | Sarstedt | 62554002 | |
| מכסה מיקרוצנטריפוגה עם טבעת | O LPS inc | L233126 צינורות | |
| מיקרוצנטריפוגה ללא מכסה (1.7 מ"ל) | LPS inc | L233041 | |
| צנטריפוגה | Eppendorf | 5804R | |
| מגבון אלכוהול סטרילי | McKesson | 58-204 | |
| אפליקטורים סטריליים של קצה כותנה | McKesson | 24-106-2S | |
| סטרילי Weck-Cel חניתות | Beaver-Visitec International | ||
| וילונות כירורגיים סטריליים | McKesson | 25-515 | |
| גזה | McKesson | 16-4242 | |
| מזרק ננופיל (10 ul) | מכשירים מדויקים בעולם | ננופיל | |
| ננופיל משופע 33 מד מחט | World Precision Instruments | NF33BV-2 | |
| מחטי מזרק אינסולין 31 מד | Becton Dickinson | 328418 | |
| מלקחיים עם שיניים חולדה | World Precision Instruments | 555041FT | |
| Vannas מספריים קפיציים מיקרו חיתוך | Roboz | RS-5602 | |
| משאבת T מים במחזור | Stryker | TP700 | |
| כרית חימום | Kent Scientific | TPZ-814 | |
| מערכת הרדמה לבעלי חיים | World Precision Instruments | EZ-7000 | |
| איזון | Ohaus | PA1502 | |
| מיקרוסקופ סטריאו | Zeiss | Stemi 2000 | |
| מיקרוסקופ מקור אור | Schott | ACE series | |
| Bioptigen Envisu תחום ספקטרלי מערכת הדמיה | Bioptigen | R2210 | |
| עט טוש שחור סטרילי | Viscot Industries | 1416S-100 | |
| סולם מדידה מיניאטורי | Ted Pella Inc | 13623 | |
| מנורת ספוט אינפרא אדום | EXO-TERRA | PT2144 | משמשת כמנורת חימום לבעלי חיים בשלב ההחלמה שלאחר הניתוח |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.