השתלת צינורית תוך גולגולתית עבור קולטן אנטיגן כימרי טורי (CAR) עירוי תאי T בעכברים
24 בפברואר 2023
גידולים במערכת העצבים המרכזית (CNS) הם הגורם המוביל למוות הקשור לסרטן בקרב ילדים, וטיפולים מבוססי מערכת החיסון נבדקים יותר ויותר עבור חולים בניסויים קליניים. פרוטוקול זה מתאר שיטות להשתלת צינורית לוקו-אזורית בעכברים לצורך הערכה פרה-קלינית של עירויים אימונותרפיים המכוונים לגידולים במערכת העצבים המרכזית.
פרוטוקול זה משכפל מערכת צנתרים תוך-חדרית המשמשת בניסויים קליניים מתמשכים לבדיקת אספקה אזורית מקומית של טיפול CAR T-cell המכוון נגד גידולים במערכת העצבים המרכזית. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא היכולת לספק מינונים חוזרים מרובים של טיפול מקומי אזורי CAR T-cell מבלי לבצע הליכים כירורגיים פולשניים מרובים. מערכת זו יכולה לשמש לחקר טיפולים שונים באתרי לידה שונים, ובכך עשויה לספק תובנה למספר עצום של תחומי מחקר במדעי המוח.
כדי להתחיל, הניחו את העכבר המרדים עם הראש המגולח על שולחן הניתוחים ופתחו בעדינות את תחתית הזרוע הסטריאוטקטית באמצעות מרית. מכניסים את הצינורית במלקחיים ומהדקים אותה על ידי הידוק הבורג על הזרוע עד שחצי עד שני שלישים מחלק הפלסטיק הלבן וחמישה מילימטרים של הצינורית בולטים מתחתית הפתח. הכנס ואבטח את שיניו העליונות של העכבר בסרגל הנשיכה של המנגנון הסטריאוטקסי.
משוך את חרוט האף קדימה והדק אותו, וודא שהעכבר שואף איזופלורן. לאחר מכן, הרכיבו את העכבר על המנגנון הסטריאוטקסי המחומם באמצעות אזיקי אוזניים או מוטות אוזניים, תוך הימנעות מלחץ מוגזם. לחטא את אתר הניתוח ולבצע חתך מקביל לגולגולת כמתואר בכתב היד.
השתמשו במקלוני צמר גפן כדי להרחיק את הפאשיה. זהה את ציוני הדרך, bregma ו lambda על הגולגולת המתאימה סימנים קדמיים ואחוריים שבו לוחות הגולגולת נפגשים. כדי ליצור משטח לחיבור האקריל, צרו בעדינות מספר חריצים לרוחב הגולגולת באמצעות אזמל.
באמצעות הזרוע הסטריאוטקסית, למקם את הצינורית לנקודת ציון של עניין. הרם את קצה הצינורית מילימטר עד שני מילימטרים מעל פני הגולגולת ועבור לקואורדינטות הרצויות. באמצעות מחט 18 מד או מקדחה כירורגית, לעשות שני חורי בורג על הגולגולת החשופה הרחק מהמקום שבו הצינורית נכנסת, להבטיח מספיק מקום עבור הצינורית.
סובבו את המקדחה דרך חור הבורג עד שהיא מתחברת לגולגולת. בעזרת מברג בעל קצה שטוח, הכנס והדק שני ברגים לתוך החורים. לאחר מכן, משכו בעדינות את הבורג כלפי מעלה כדי לוודא שהוא מאובטח.
להחדרת צינורית יש ליצור חור בגולגולת בקואורדינטות שזוהו באמצעות מחט 18 מד או מקדחה כירורגית. באמצעות הזרוע הסטריאוטקטית, מורידים את הצינורית לקואורדינטת DV הרצויה. בכ-0.3 גרם אבקת שרף אקרילי ו-10 עד 15 טיפות נוזל בצלחת חרסינה בעלת 12 בארות, מעמיסים את החומר הצמיגי המוכן בצבע לבן לתוך מזרק של מיליליטר.
מצפים את הגולגולת וממלאים את החללים סביב הצינורית והבורג. שחררו את הבורג על הזרוע הסטריאוטקטית בזמן שהמלט גמיש. השתמש בעדינות במרית כדי לשחרר את הצינורית מהמחזיק בפתח התחתון ולמשוך את הזרוע הסטריאוטקטית הרחק מהעכבר.
לאחר ייבוש הצמנט, הכניסו את צינורית הדמה לצינורית המנחה וסובבו עם כיוון השעון כדי לאבטח אותה היטב. לאחר השלמת ההליך, להחזיר את העכבר לכלוב הביתי המחומם שלו להתאוששות. כדי להכין את צינורית הטיפול, הכנס את החלק העליון שלה לתוך צינורות PKG.
לאחר מכן, מלא את מזרק הטיפול בתרחיף תאי CAR T והכנס אותו דרך הקצה השני של צינור PKG, המכסה את החלק העליון של צינורית הטיפול. לאחר הרדמת העכבר, תקן את צינורית המדריך בבסיס באמצעות מלקחיים. שחררו את הברגים והוציאו את צינורית הדמה, ואפשרו גישה לצינורית המנחה.
החדירו את תאי ה-CAR T למשך דקה אחת והחזיקו את צינורית הטיפול במקומה למשך דקה נוספת. לאחר הסרת צינורית הטיפול, יש להבריג חזרה צינורית דמה בחוזקה. לאחר מכן, לנהל meloxicam תת עורית עבור שליטה בכאב.
הטיפול בתאי CAR T המכוון GPC2 גרם לרגרסיה משמעותית של הגידול במדולובלסטומה והאריך משמעותית את ההישרדות במודל גליומה של קו האמצע התלמי. בעת החדרת הצינורית המנחה למיקום תוך גידולי, חשוב להבין כי הקואורדינטות הגב-גחון עשויות להיות שטחיות יותר מהזרקת הגידול על מנת להסביר את אורכי הקרנת הצינורית הדמה והטיפול.
סקירה כללית
פרוטוקול זה מפרט שיטה להשתלת קנולה לוקורגיוןלית בעכברים, המאפשרת הערכה פרה-קלינית של עירויים אימונותרפויטיים המכוונים לגידולי מערכת העצבים המרכזית. הטכניקה מאפשרת מתן מנות חוזרות של טיפול בתאי CAR T ללא צורך במספר ניתוחים פולשניים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- מדעי המוח
- אונקולוגיה
- אימונותרפיה
רקע
- גידולי מערכת העצבים המרכזית (CNS) הם הגורם המוביל למקרי מוות מסרטן בקרב ילדים.
- טיפולים חיסוניים לוקורגיוןליים נבחנים כעת בניסויים קליניים.
- טיפול בתאי CAR T מראה הבטחה בטיפול בגידולי מערכת העצבים המרכזית.
- פרוטוקול זה משחזר מערכת קטטרים תוך-חדרית המשמשת בניסויים קליניים שוטפים.
מטרת המחקר
- להערכת היעילות של טיפול בתאי CAR T במודל פרה-קליני.
- לספק שיטה להחדרה מקומית אזורית של תרופות.
- למזער את הפולשניות של טיפולים חוזרים במודלים של בעלי חיים.
שיטות שהשתמשו בהן
- השתלה של קנולה באמצעות מכשיר סטריאוטקטי.
- מתן טיפול בתאי CAR T באמצעות הקנולה המושתלת.
- שימוש בהרדמה ובטכניקות כירורגיות להבטחת רווחת בעלי החיים.
- ניטור תגובת הגידול ותוצאות הישרדות לאחר הטיפול.
תוצאות עיקריות
- הטיפול בתאי CAR T המכוונים ל-GPC2 הוביל לנסיגה משמעותית של הגידול.
- נצפתה הארכה משמעותית של ההישרדות במודל של גליומה תאית מפוצצת של קו תוך-המוח התלמי.
- השיטה מאפשרת העברה מדויקת של הטיפול לאזורים המכוונים.
- התובנות שנרכשו עשויות להנחות מחקרים עתידיים במדעי העצבים ובאונקולוגיה.
מסקנות
- פרוטוקול זה מספק כלי בעל ערך לחקר גידולי מערכת העצבים המרכזית (CNS).
- הוא משפר את ההבנה של יעילות הטיפול בתאי CAR T.
- גישה זו עשויה להוביל לאסטרטגיות טיפוליות משופרות עבור גידולי מערכת העצבים המרכזית (CNS).
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
השתלה סדרתית של קנולות תוך-גולגולתיות מאפשרת הזרקה חוזרת ומקומית של תאי CAR T במודלים פרה-קליניים של גידולי CNS, ובכך נותנת מענה ישיר לאתגר של הערכת אימונותרפיה במערכות הרלוונטיות מבחינה אנטומית ופתולוגית. גישה זו מגבירה את הביטחון החזוי להמשך פיתוח טרנסלציוני על ידי חיקוי של הזרקה קלינית מבוססת קטטר ותמיכה בהערכה כמותית חזקה של משטרי טיפול. הפלטפורמה ממוקמת באופן אסטרטגי כדי לספק מידע לתיקוף מטרות ואסטרטגיות מינון עבור פורטפוליו של אונקולוגיית CNS בילדים ובמבוגרים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בדיקה תפקודית של יעילות תאי CAR T כנגד אנטיגנים מאושרים של גידולי CNS in vivo.
- תומך בהסרת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד השפעות מקומיות-אזוריות וצמצום גורמים מערכתיים מבלבלים.
- מקל על בדיקה חוזרת של היפותזות בנוגע למעורבות המטרה ותגובת הגידול.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספקת פלטפורמה סטנדרטית וניתנת לשחזור למתן מנות סדרתי ולמדידת תגובה.
- מאפשרת הערכה כמותית של נסיגת גידול והישרדות בעקבות עירויים חוזרים של תאי CAR T.
- תומכת בפיתוח בדיקות להערכת השפעות טיפוליות הספציפיות לאתר ההגשה.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה שיטות הובלה פרה-קליניות לפרוטוקולים קליניים מבוססי קטטר למען רציפות תרגומית.
- מאפשר קבלת החלטות לגבי קידום מבוססות התאמה לסיכון, על בסיס נתונים סדרתיים חסונים במודלים של in vivo.
- תומך במחקרי ביומרקרים ופרמקודינמיקה במודלים של גידולי מערכת העצבים המרכזית (CNS) אורתוטופיים.
שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד
שיטה זו מגשרת בין שלבי הגילוי המוקדמים לתיקוף הפרה-קליני על ידי מתן טיפול אימונותרפי רציף וממוקד-אתר במודלים של גידולי CNS אורתוטופיים, ובכך היא תומכת בזיהוי מועמדים מובילים (lead identification) ובהערכה תרגומית.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בדיקה מונחית-היפותזה של מבני תאי CAR T ומטרות אנטיגן גידוליים in vivo.
- סריקה: סטנדרטיזציה של מינון חוזר ומדידה כמותית של תגובת הגידול לצורך תיעדוף מועמדים.
- אנליטיקה: מספקת נתוני הישרדות ונסיגה של הגידול לצורך ניתוח השוואתי בין משטרי טיפול ואתרי הזרקה.
- מחקר תרגומי: משחזר הזרקה מבוססת קטטר כפי שנעשה בקליניקה, ובכך תומך בהלימה בין זרימת העבודה הפרה-קלינית לקלינית.
- שימוש חוזר ארגוני: ניתן להתאמה לבדיקה של טיפולים תאיים מגוונים וחומרים חדשים במודלים של מחלות CNS.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזיוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי אימונותרפיה של מערכת העצבים המרכזית (CNS).
- ערך תפעולי: מאפשר מתן מנות רציפות סטנדרטי, הניתן לשחזור וניתן להרחבה במודלים פרה-קליניים.
- ערך אסטרטגי: משפר את איכות קבלת ההחלטות מסוג go/no-go ואת היעילות ההונית של תוכניות אונקולוגיה של מערכת העצבים המרכזית (CNS).
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון ובקידום של מועמדים לאימונותרפיה.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוח סטריאוטקטי ובפרוצדורות של מערכת העצבים המרכזית (CNS) בבעלי חיים קטנים.
- מצריך גישה למכשור סטריאוטקטי, כלי ניתוח ותשתיות אנליטיות לניטור גידולים.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של מינונים, פרוטוקולי עירוי וקריטריונים לתגובה.
- ניתן להתאמה למודלים שונים של גידולי CNS ולקואורדינטות הזרקה באמצעות אופטימיזציה של הפרוטוקול.
- תלוי במיקוד אנטומי מדויק ובטיפול בבעלי החיים לאחר הניתוח לצורך השחזור (reproducibility).
