כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקמת מודל שקי מעי מחובר להערכת אינטראקציות בין הרפואה הסינית המסורתית (TCM) לווירוס אדנו-מקושר רקומביננטי (rAAV) במהלך הספיגה במעי, ומספק פלטפורמה אקס-ביבו לאופטימיזציה של אסטרטגיות העברת גנים דרך הפה.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקמת מודל שקי מעי מחובר להערכת אינטראקציות בין הרפואה הסינית המסורתית (TCM) לווירוס אדנו-מקושר רקומביננטי (rAAV) במהלך הספיגה במעי, ומספק פלטפורמה אקס-ביבו לאופטימיזציה של אסטרטגיות העברת גנים דרך הפה.
העברת וירוס אדנו-מקושר (rAAV) דרך הפה מחזיקה בפוטנציאל תרופיטי משמעותי אך מוגבלת על ידי ספיגת מעיים לא יעילה. הרפואה הסינית המסורתית (TCM), הנפוצה בנוסחאות אוראליות, מהווה מקור מבטיח למשפרי ספיגה. עם זאת, השפעותיה הפוטנציאליות על קליטת rAAV והעברה נותרות ברובן לא נבדקות. מודל שקית המעי המוצא מספק פלטפורמה כמותית אקס-ביבו לחקירת אינטראקציות אלו. כאן מוצג פרוטוקול מפורט המשתמש במודל שקית המעי המוציא להערכת כמותית של העברת וירוס אדנו-קשור (rAAV) דרך אפיתל המעי והעברת גנים ברקמת המעי בתנאים ניסיוניים מבוקרים. שלבים מרכזיים כוללים קצירת מקטעי מעי דק ממכרסמים במעבדה, העברת הקטעים ליצירת שקיות, ומילוי כל שק בבופר מחומצן. השקיים שיצאו מוצאים טובלים בבופר מחומצן המכיל חלקיקי rAAV ומודגרים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס כדי לאפשר חשיפה לומינלית והעברה וקטורית. ניתוחי נקודת הקצה כוללים דגימה של הנוזל הפנימי (הסרוסלי) למדידת חלקיקי rAAV שחצו את האפיתליום, וכן ניתוח רקמת השק לביטוי גנים טרנסדקטיביים לקביעת יעילות הטרנסדוקציה. על ידי בדיקת אזורים מרובים במעיים, הפרוטוקול מספק תובנות לגבי הבדלים ספציפיים לספיגת rAAV ספציפית למקטעים. יתרה מזאת, הכללת GZNG, נוסחה קלאסית ל-TCM במהלך הדגירה מאפשרת הערכת השפעתו על קליטת וקטורים והעברה. הגישה של שקית המעי המוצאת מספקת פלטפורמה חשובה לסינון סרוטיפים של rAAV, משפרי אספקה ואינטראקציות בין וקטורי rAAV לרכיבי TCM. העיצוב הפשוט והמקביל מאפשר גם סינון בתפוקה גבוהה במחקרים פרה-קליניים.
וירוס אדנו-מקושר רקומביננטי (rAAV) מהווה פלטפורמה מבטיחה לטיפול גנטי מערכתית, כאשר שלושה מסלולי מתן עיקריים נחקרים כיום: הזרקה תוך-ורידית1, הזרקה תוך-פריטוניאלית2, ומתן דרך הפה3. בעוד שנחקרו מסלולי הזרקות תוך-ורידיות ותוך-קרחיות נבדקו לעומק, מתן דרך הפה, גישה לא פולשנית, נותר פחות נחקר יחסית. היתכנות מתן rAAV דרך הפה הוכח לראשונה על ידי Xin ואחרים, שדיווחו על העברת רירית המעי בהצלחה והשראת תגובה חיסונית אנטי-HIV לאחר מתן rAAV2 דרך הפה. באופן דומה, Hara ואח' 3,5 הראו כי rAAV/Aβ דרך הפה יכול להמיר את רירית מערכת העיכול ולהפחית הצטברות עמילואידים במוח, בעוד שסטיל ואח' מצאו כי חיסון דרך הפה הראה חיסון הישרדותי ואנטי-גידולי עליונים לעומת הזרקה תוך-שרירית. אותו מחקר דיווח כי rAAV6 הפגין טרופיזם מעיים חזק יותר מ-rAAV5. מעבר ליישומים של חיסונים, פוטנציאל טיפולי הושג במודלים מחלותיים נוספים. Ma et al.7 ו-Hao et al.8 הוכיחו כי rAAV דרך הפה הוביל לדיכוי גידולים ולטיפול אנטי-פיברוטי בכבד ובקיבה, בהתאמה, לאחר העברה למערכת העיכול. הואנג ואח' זיהו את הסרוטיפ המהונדס Rec2 כטרנסדוקציה סלקטיבית של רקמת שומן חומה לאחר מתן דרך הפה, בניגוד לטרופיזם הכבד הדומיננטי שנצפה בלידה תוך-ורידית10. למרות ממצאים פורצי דרך אלו, המחקר על מתן rAAV דרך הפה נותר מוגבל, בין היתר בשל היעדר מערכות סקר חוץ גופית להערכה רחבת היקף.
מודל שקי המעי המוצא, שפותח על ידי וילסון וויסמן ב-1954-11, נותר פלטפורמה חשובה במבחנה לחקר מנגנוני ספיגת תרופות במעי. בניגוד למכשירי סימולטור ספיגה אחרים, מערכת זו מתייחסת באופן ייחודי לתהליכים פיזיולוגיים רבים מעבר לדיפוזיה פסיביתפשוטה 12. תכונה זו הופכת אותה ליתרון מיוחד לחקר רפואה מסורתית13. באמצעות מערכת זו, מתועד כי תרכובות הרפואה הסינית מראות לעיתים דפוסי ספיגה תלויי מקטעים במעיים לאורך מערכת העיכול. לדוגמה, מחקר אחד הראה כי מספר אלקלואידים מווווי צ'ינגג'ואו סאן נספגים סלקטיבית במקטעי מעיים שונים, כאשר הג'ג'ונום והאילאום מראים את הספיגה הפעילהביותר 14. בנוסף, מתן משותף של רכיבי ה-TCM יכול לווסת את הספיגה במעי. ליאו ואח' דיווחו כי מתן משותף עם תמצית Radix Angelicae dahuricae שיפר משמעותית את הספיגה המעיים של פואררין, והדגיש את השפעת האינטראקציות עם הרפואה הסינית הסינית על קליטת הסגמנטים. לכן, מודל שקית המעי המוצא משמש ככלי אידיאלי להבהרת התנהגויות הספיגה המורכבות והאינטראקציות הסינרגיסטיות הטבועות בנוסחאות הרפואה הסינית ובתרופות אחרות.
בחירת מודל מתאים למחקר ספיגת rAAV דורשת הבנה מעמיקה של הפשרות בין דיוק פיזיולוגי, מורכבות טכנית ותפוקה. הטבלה למטה מסכמת את המודלים הניסיוניים העיקריים המשמשים לחקר ספיגה במעי.
מחקר זה מספק הוכחה לכך שמודל שקית המעי המוצא יכול לשמש לחקר ספיגה במעי של וקטורי וירוס אדנו-קשורה (rAAV) רקומביננטיים. הוא מספק תובנות חשובות כיצד מתן משותף של ה-TCM משפיע על ספיגת וקטורי rAAV במעיים, ומדגיש את הצורך באפיון נוסף של האינטראקציות המכאניות שלהם בתנאים פיזיולוגיים רלוונטיים. אופטימיזציה של אסטרטגיות אספקה אוראלית משופרת ב-TCM באמצעות גישה זו עשויה להקל על פיתוח טיפולים לא פולשניים ל-rAAV, ובכך לשפר את הציות למטופלים ואת נגישות הטיפול.
החוקרים צריכים להעריך את מודל שק המעי המוצא על בסיס הקריטריונים הבאים כדי לוודא שהוא תואם למטרות הניסוי שלהם. יישומים מתאימים כוללים סקר מהיר של סרוטיפים, הערכת תוספים/משפרים, וקינטיקה אזורית, בעוד יישומים ומגבלות לא מתאימים כוללים מחקרי ביטוי ארוכי טווח (>48 שעות) ופרמקולוגיה מערכתית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות שאושרו על ידי ועדת האתיקה לבעלי חיים של האוניברסיטה הרפואית הימית (אישור CHEC (A.E)-2025011).
1. הכנת תמיסת טיירוד ותמיסות ויראליות
2. הכנת בעלי חיים ואיסוף רקמות מעיים
3. הכנה לשקית המעי מחוץ למערכת החי
4. טרנסדוקציה ודגירה של AAV
5. דגימה, עיבוד וניתוח נקודות קצה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה שימש להערכת יעילות העברת הגנים המתווכת על ידי AAV9 במקטעים שונים במעי הדק, וכן את השפעת טיפול ה-GZNG על שיפור העברת הגנים והביטוי. נצפו מספר תוצאות מרכזיות, המדגימות הן את יישום הפרוטוקול בהצלחה והן את השונות שיכולה להיווצר בתנאים מסוימים.
הערכת ביטוי EGFP בתיווך AAV9 באמצעות ניתוח היסטולוגי (צביעת H&E) ופלואורסצנציה (EGFP) במעי הדק (תריסריון, ג'ג'ונום, איליאום ומעי גס) הראתה טרנסדוקציה מוצלחת בכל הרקמות שנבדקו (איור 1...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה הוקמה גישה חדשה במבחנה להערכת ספיגת rAAV במעי באמצעות התאמת מודל השק המעי הקלאסי. שיטה זו מאפשרת ניתוח ספציפי למקטע של יעילות ההעברה של AAV במעי הדק בתנאים מבוקרים והערכת ההשפעות הסינרגטיות בין הרפואה הסינית ל-rAAV. כאן נדונים השלבים הקריטיים, פתרון תקלות ושינויים, מגבלות, ויישומיהם הרחבים בטיפול גנטי ובמתן תרופות.
שלבים טכניים קריטיים
יישום מודל שק המעי המוצא למחקרי העברת rAAV דורש תשומת לב קפדנית למספר שלבים טכניים הקריט...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
המחברים רוצים להודות לכל הקולגות והשותפים שסיפקו דיונים חשובים וסיוע טכני לאורך כל המחקר הזה. אנו גם מעריכים את התמיכה המוסדית שאפשרה עבודה זו. עבודה זו נתמכה כלכלית על ידי מענק #82474349 מקרן המדע הטבעי הלאומית של סין (ל-CL).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM | בהכרח | 319-005-CL | נוזלי, עם 4.5 גרם לליטר D-גלוקוז, עם L-גלוטמין, פנול אדום ונתרן פירובט |
| פריימרים של אזור CDS ל-qPCR של EGFP | צ'ינגקה | חלוץ: 5'-ACTTCTTCAAGTCCGCCATG-3'; R: 5'-TGTCGGCCATGATATAGACG-3' | |
| סרום בקר עוברי | בהכרח | 086-550 | איכות מעולה, דרגת תרבית תאים ראשונית |
| פניצילין-סטרפטומיצין (P/S) | בהכרח | 450-201-EL | תמיסה זו מכילה 10,000 יחידות למ"ל פניצילין ו-10,000 מיקרו; g/mL של סטרפטומיצין. |
| PrimeScript RT Master Mix (מושלם בזמן אמת) | טאקארה | RR036A | |
| ערכת חילוץ RNA אוניברסלית TaKaRa MiniBEST | טאקארה | 9767 | |
| TSINGKE TSE401 ArtiCanCEO SYBR qPCR Mix | צ'ינגקה | TSE401 | מוצר זה מתאים לניסויים כמותיים בפלואורסצנציה בשיטת צבע SYBR Green ותואם למכשירי PCR כמותיים פלואורסצנטיים בזמן אמת שונים. |
| צ'ינגקה TSP202-200 טרליף ערכת DNA גנומית של בעלי חיים Hi-Pure | צ'ינגקה | TSP202-200 | |
| הפתרון של טירוד | יואן יה | R20268-500ml | הוא מורכב בעיקר מכלוריד נתרן, כלוריד אשלגן, כלוריד מגנזיום, פוספטים, כלוריד סידן, גלוקוז ו-HEPES. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה