March 27th, 2014
מדד התוצאה העיקרי בניסויים קליניים לטיפול בהפרעות התוקפת משתפר בדרך כלל תפקוד שרירים. לכן, הערכת ההשפעה של תרכובות טיפוליות אפשריות על ביצועי שרירים מראש קליני במודלים של עכבר היא בעל חשיבות רבה. אנחנו כאן לתאר כמה בדיקות פונקציונליות לכתובת זו.
המטרה הכוללת של הליכים אלה היא לקבוע את תפקוד השרירים באמצעות מספר בדיקות תפקודיות לא מזיקות. ניתן להעריך את חוזק ארבע הגפיים באמצעות מבחן חוזק האחיזה, תיאום שיווי משקל וניתן להעריך את מצב השרירים במבחני תליית שתי הגפיים וארבע הגפיים. מוט הרוטור משמש גם להערכת שיווי משקל, קואורדינציה ומצב.
ניתן להשתמש בריצה מאולצת על הליכון כדי להחמיר את התקדמות המחלה או לפני בדיקה תפקודית למיצוי העכברים. ניתן להשתמש בבדיקות פונקציונליות אלו כדי להעריך באופן מהימן את תפקיד הגנטיקה ואת ההשפעה של תרכובות טיפוליות פוטנציאליות על ביצועי השרירים. המבחן הראשון שהוצג הוא מבחן חוזק אחיזת ארבע הגפיים.
ודא שהגדרת מתמר הכוח נמצאת במצב מתח שיא למשיכה והשתמש בגרמים כאשר היחידה מאפסת את המונה בתחילת כל הקלטה. תן לכל עכבר למשוך שלוש פעמים ברציפות. תפוס את העכבר בזנב והזז אותו אופקית לכיוון הרשת.
בדוק שהעכבר תופס את הרשת בחוזקה בשתי ארבע הכפות ומשוך כדי לשבור את אחיזתו. הכוח הגבוה ביותר המופעל על הרשת יוצג בתצוגת המתמרים, שניתן להקליט באופן ידני או אוטומטי. דחה כל ניסוי שבו העכבר משתמש רק בארבע PA אחד או בגפיים האחוריות או מסתובב במהלך המוט או בבירור לא הראה התנגדות למוט.
לאחר שהעכבר משך שלוש פעמים, החזירו אותו לכלוב לתקופת מנוחה של דקה לפחות. לאחר מכן תן לעכבר לבצע ארבע סדרות של סקרים כל אחד ואחריו תקופת מנוחה קצרה. באופן זה, העכבר מושך בסך הכל 15 פעמים.
המנגנון לבדיקת תליית שתי הגפיים הוא קולב בגדים מתכתי בעובי שני מילימטר המאובטח היטב למדף עם סרט. שמור על ההאנגר 37 סנטימטרים מעל שכבת מצעים, החזק את העכבר דרך הזנב. קרב אותו לחוט.
תן לעכבר לתפוס את החוט עם שתי ארבע הכפות בלבד ולהוריד את הגפיים האחוריות בצורה כזו שהעכבר יתלה רק עם שתי ארבע הכפות על החוט. ברגע שהעכבר משתחרר, הפעל את הטיימר. לאחר השחרור, עכבר חזק ינסה לתפוס את החוט עם כל ארבעת הגפיים והזנב, וזה מותר.
כאשר עכבר מראה התנהגות לא תקינה כמו איזון על החוט או קפיצה מכוונת מהחוט, החלף מיד את העכבר על החוט מבלי לעצור את הטיימר. כאשר עכברים מסוגלים לתלות במשך 600 שניות, הסר אותם מהחוט והחזיר אותם לכלוב. כאשר עכברים נופלים מהחוט, עצור את הטיימר ורשום את זמן התלייה ישירות.
בדוק שוב את העכברים הללו לכל היותר פעמיים נוספות. עבור מבחן תליית ארבע הגפיים, מקם את המכסה של כלוב חולדות 25 סנטימטרים מעל מצעים רכים כדי למנוע מהעכברים לפגוע בעצמם בעת נפילה, אך גם כדי להרתיע עכברים מלקפוץ בכוונה מהרשת. לאחר מכן, הנח את העכבר על הרשת כך שהוא יתפוס את הרשת בארבע כפותיו.
לאחר מכן הפוך את הרשת כך שהעכבר יתלה והפעל מיד את הטיימר. אם עכבר מסוגל להיתקע למשך 600 שניות, החזר אותו ישירות לכלוב שלו. בדוק שוב את כל העכברים שנופלים מהרשת לפני 600 שניות למשך מקסימום פעמיים נוספות עבור מוט הרוטור.
בדיקה, הגדר את המהירות ההתחלתית לחמישה סל"ד. לאחר מכן הניחו עד חמישה עכברים על הצינור כשהוא מסתובב לאט. לאחר מיקום כל העכברים, הגדל את מהירות הצינור מחמישה ל-45 סל"ד במשך 15 שניות.
לאחר מכן השאירו אותו ב-45 סל"ד למשך שארית הריצה. המשך לעקוב אחר הריצה לאורך כל הבדיקה. זמן הריצה נרשם ברציפות על ידי התוכנה ונעצר אוטומטית כאשר עכבר נופל מהצינור.
מכיוון שזה מפעיל את סרגל הזמן הממוקם מתחת לצינור. מקם מחדש עכברים שמסתובבים תוך כדי ריצה מבלי לעצור את הצינור המסתובב. סיים את מפגש הבדיקה עבור כל עכבר שמסוגל לרוץ 500 שניות והחזיר את העכברים הללו לכלוב שלהם.
תנו לעכברים ליפול מוקדם יותר. מקסימום שני ניסיונות נוספים כדי לאפשר להם לשפר את זמן הריצה שלהם. למבחן תרגיל ההליכון, הניחו את העכברים על הליכון אופקי.
הפעל את ההליכון במהירות ריצה של 12 מטר לדקה. במהלך הפגישה הראשונה, עודדו את העכברים לרוץ על ידי דחיפה עדינה שלהם כשהם קרובים לקצה החגורה. לאחר שהעכברים רצו במשך 30 דקות, בדקו אותם מיד במבחן תליית שתי הגפיים או החזירו אותם לכלוב שלהם.
חוזק האחיזה של ארבע הגפיים של עכברי MDX נקבות בנות תשעה שבועות נפגע בהשוואה לעכברים מסוג פרא כפי שמוצג כאן. עם זאת, העייפות הממוצעת הייתה פחות מ-10% ולא השתנתה בין הזנים במבחן תליית הגפיים שבוצע פעם בשבוע. גם עכברי MDX זכרים וגם עכברים מסוג בר הראו עקומת למידה בשבועות הראשונים של הבדיקה.
עם זאת, הביצועים של עכברי MDX היו גרועים יותר בכל נקודות הזמן בהשוואה לעכברי הבר. זמן התלייה המרבי המותר של 600 שניות מסומן על ידי הקו המקווקו. ארבע. ביצועי תליית הגפיים הוערכו פעם בשבוע בעכברים זכרים MDX ועכברי בר.
עם הזמן עכברי ה-MDX נתלו לפרקי זמן קצרים יותר מעכברי הבר. זמני הריצה של מוט הרוטור לא היו שונים בין MDX זכר צעיר לעכברים מסוג בר מיד לאחר ריצה על הליכון במשך 30 דקות. נקבות עכברים נבדקו במבחן תליית שתי גפיים בעוד שכל העכברים מסוג הבר נשארו תלויים עד לזמן המקסימלי המותר.
כל עכברי ה-MDX נפלו מהחוט מוקדם יותר. הנזק לממברנה נקבע על-ידי הערכת רמות קריאטין קינאז בסרום שדולפות מסיבי השריר דרך קרעים בקרום. רמות קריאטין קינאז היו גבוהות בעכברי MDX בהשוואה לעכברים מסוג בר לפני פעילות גופנית ופעילות גופנית על הליכון עלו ברמות בעכברי MDX בעוד שהם נותרו נמוכים בעכברי בר.
שרירים של עכברי MDX פגיעים מאוד לפעילות גופנית בהליכון. החמרה בפתולוגיה של המחלה באופן נרחב לאחר מספר שבועות של ריצה אלה של כתמי h ו-e של הארבע ראשי של גיל 16 שבועות ללא פעילות גופנית והליכון פעילות גופנית. עכברי MDX מראים כי פיברוזיס ונמק נרחבים התפתחו השרירים של עכברים מסוג בר שעברו את אותו פרוטוקול ריצה לא הושפעו.
הבדלים ברקע הגנטי משפיעים על הביצועים התפקודיים, ביצועי מבחן תליית שני הגפיים היו שונים באופן משמעותי בין שני זנים של עכברי MDX. תוצאות בדיקת תליית ארבע הגפיים היו מעט גבוהות יותר ברקע המעורב. עכברי MDX.
גם זמני הריצה של מוט הרוטור היו שונים מעט בין הזנים. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור תמיד להשתמש בקבוצות חזקות מספיק של עכברים תואמים לגיל ומין עם רקע גנטי מתאים. כמו כן, שמור על תנאי הניסוי סטנדרטיים ככל האפשר.
לדוגמה, השתמש באותה שעה ביום ובאותו יום חול, באותו חדר ובאותו נסיין.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מאמר זה דן בחשיבות הערכת תפקוד השרירים במודלי עכברים להפרעות נוירו-שריריות. מספר בדיקות תפקודיות שאינן מזיקות מתוארות להערכת ביצועי השרירים והשפעות של תרכובות טיפוליות.
Reliable functional assessment in the mdx mouse model is critical for preclinical evaluation of candidate therapies targeting Duchenne muscular dystrophy. Standardized, reproducible muscle performance tests enable robust comparison of therapeutic effects and genetic influences across studies. These validated endpoints support predictive confidence and risk-adjusted advancement in neuromuscular drug discovery pipelines.
These functional tests position within the preclinical continuum, bridging early discovery, lead identification, and translational research for neuromuscular disorders.