Esecuzione di Xenografi muscolari scheletrici umani in topi immunodeficienti

Kyla A. Britson; Aaron  D. Black; Kathryn  R. Wagner; Thomas  E. Lloyd

doi:10.3791/59966

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Articolo metodologico

Esecuzione di Xenografi muscolari scheletrici umani in topi immunodeficienti

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DOI:

10.3791/59966

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16 settembre 2019

Kyla A. Britson¹^,² , Aaron D. Black²^,³ , Kathryn R. Wagner¹^,²^,³^,⁴ , Thomas E. Lloyd¹^,²^,⁴

¹Graduate Program in Cellular and Molecular Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, ²Department of Neurology, Johns Hopkins University School of Medicine, ³Kennedy Krieger Institute, ⁴Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine

In questo articolo

Sommario

Le malattie umane complesse possono essere difficili da modellare nei sistemi di modelli di laboratorio tradizionali. Qui, descriviamo un approccio chirurgico per modellare la malattia muscolare umana attraverso il trapianto di biopsie muscolari scheletriche umane in topi immunodeficienti.

Abstract

Gli effetti del trattamento osservati negli studi sugli animali spesso non vengono riassunti negli studi clinici. Mentre questo problema è multiforme, uno dei motivi di questo fallimento è l'uso di modelli di laboratorio inadeguati. È difficile modellare malattie umane complesse negli organismi di laboratorio tradizionali, ma questo problema può essere aggirato attraverso lo studio degli xenografi che si possono fare attraverso l'uomo. Il metodo chirurgico che descriviamo qui permette la creazione di xenogratti muscolari scheletrici umani, che possono essere utilizzati per modellare la malattia muscolare e per effettuare test terapeutici preclinici. In base a un protocollo approvato dall'IRB (Institutional Review Board), i campioni muscolari scheletrici vengono acquisiti dai pazienti e poi trapiantati in topi ospiti NOD-Rag1^nullIL2r . Questi topi sono ospiti ideali per gli studi di trapianto a causa della loro incapacità di fare linfociti maturi e sono quindi in grado di sviluppare risposte immunitarie adattative mediate dalle cellule e morali. I topi ospiti sono anestetizzati con isoflurane e i muscoli del tibialis anteriore ed estensore del digitalum vengono rimossi. Un pezzo di muscolo umano viene quindi collocato nello scomparto tibiale vuoto e suturato ai tendini prossimali e distali del muscolo longus peroneo. Il muscolo xenotrapianto è spontaneamente vascolarizzato e innervato dall'ospite del topo, risultando in un muscolo umano robustamente rigenerato che può servire come modello per gli studi preclinici.

Introduzione

È stato riferito che solo 13.8% di tutti i programmi di sviluppo di farmaci in fase di sperimentazione clinica hanno successo e portano a terapie approvate¹. Mentre questo tasso di successo è superiore al 10,4% precedentemente riportato², c'è ancora significativo margine di miglioramento. Un approccio per aumentare il tasso di successo degli studi clinici è quello di migliorare i modelli di laboratorio utilizzati nella ricerca preclinica. La Food and Drug Administration (FDA) richiede studi sugli animali per mostrare l'efficacia del trattamento e valutare la tossicità prima degli studi clinici di fase 1. Tuttavia, c'è sp....