Qui, descriviamo un metodo per fornire farmaci al sistema nervoso centrale del ratto impiantando un catetere nello spazio lombare intrateco della colonna vertebrale. Ci concentriamo sulla consegna di oligonucleotidi antisenso, anche se questo metodo è adatto per la consegna di altre modalità terapeutiche pure.
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Articolo metodologico
Consegna intratecala di Oligonucleotidi Antisense nel Rat Central Nervous System
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
La barriera ematoencefalica (BBB) è un'importante difesa contro l'ingresso di agenti potenzialmente tossici o patogeni dal sangue al sistema nervoso centrale (SNC). Tuttavia, la sua esistenza riduce drasticamente anche l'accessibilità di agenti terapeutici amministrati sistemicamente al SNC. Un metodo per superare questo, è quello di iniettare tali agenti direttamente nel liquido cerebrospinale (CSF), bypassando così il BBB. Questo può essere fatto tramite l'impianto di un catetere per l'infusione continua utilizzando una pompa osmotica, o per la consegna di un singolo bolus. In questo articolo, descriviamo un protocollo chirurgico per la consegna di oligonucleotidi antisenso (AsO) mirati al SNC tramite un catetere impiantato direttamente nello spazio cauda equina della colonna vertebrale del ratto adulto. Come risultati rappresentativi, mostriamo l'efficacia di una singola iniezione intratecala (IT) di bolus attraverso questo sistema di cateterizzazione nell'abbattere l'RNA bersaglio in diverse regioni del ratto CNS. La procedura è sicura, efficace e non richiede attrezzature costose o strumenti chirurgici. La tecnica qui descritta può essere adattata per fornire farmaci anche in altre modalità.
Introduzione
Il sistema vascolare del sistema nervoso centrale (SNC) si è evoluto come regolatore critico dell'omeostasi, controllando il traffico di molecole, fornendo nutrienti e eliminando i rifiuti. Questo sistema è anche la prima linea di difesa dagli attacchi di agenti patogeni esterni, grazie ad una distribuzione densa di giunzioni strette lungo le pareti delle cellule endoteliali. Queste giunzioni strette costituiscono un aspetto della barriera ematoencefalica (BBB). Mentre il BBB consente il trasporto di molecole necessarie per soddisfare la domanda di nutrienti ed energia (ad esempio, ioni, glucosio), limita anche selettivamente il passaggio di agenti patogeni e sostanze....
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Protocollo
Tutte le procedure in vivo sono state eseguite nell'ambito di protocolli approvati da Biogen Institutional Animal Use and Care Committee (IACUC) che seguono le linee guida stabilite dalla Guida dei National Institutes of Health degli Stati Uniti per la cura e l'uso degli animali da laboratorio.
1. Preparazione di materiali e strumenti
- Preparare le cannule guida speciale.
- Utilizzare un utensile rotante con ruota di taglio (o una sega affilata) per tagliare le due estremità di un ago da 19 G, risultando in una cannula guida lunga 1,5 cm (Figura 1Aiii). Utilizzare la ruota di mac....
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Risultati
Usando il metodo descritto qui, abbiamo iniettato due gruppi di ratti femmine adulti (250-300 g; n - 10/gruppo) con un singolo bolfo di PBS salina bufferizzato di fosfato o 300 g di ASO che prendono di mira il lungo RNA Malat1 non codificante (linc); nel nostro laboratorio usiamo abitualmente il Malat1 ASO come composto di utensili, perché Malat1 è espresso onnipresente e ad alti livelli in tutti i tessuti14, compresi cervello e midollo spinale. L'ASO Malat1 funzio.......
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Discussione
Il presente articolo mostra un potente metodo per fornire agenti terapeutici direttamente nel ratto CNS. In teoria, una tecnica simile può essere eseguita anche nei topi, anche se a causa delle dimensioni più piccole, il metodo può essere più impegnativo. Pertanto, il nostro gruppo esegue iniezioni intracerebroventricoculari (ICV) nei topi per la somministrazione di farmaci CNS, che raggiungono gli stessi obiettivi attraverso una diversa via di somministrazione. Tale metodo è stato descritto in un altro studio
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Dichiarazioni
Gli autori sono tutti dipendenti di Biogen, Inc. o Ionis Pharmaceuticals. Gli autori ricevono gli oligonucleotidi antisenso descritti nell'articolo da Ionis Pharmaceuticals.
Ringraziamenti
Vorremmo ringraziare Ionis Pharmaceuticals per la fornitura degli ASO descritti nell'articolo.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 3M Steri-Drape Piccolo telo con apertura adesiva 3M | 1020 | ||
| 70% etanolo | Decon Laboratories, Inc | 8416-160Z | |
| Bastoncini per tampone imbevuto di alcol | Dynarex | NO 1204 | |
| BD Siringhe per uso generale 1 mL Punta Luer-Lok | BD | 1ml TB Punta Luer-Lok | BD 302830 |
| BD Tubi in PE Intramedic Tubi | in | polietilene BD PE50 Diametro 0,023 in | BD 427400 (10 piedi, Fischer Scientific 22-204008) o 427401 (100 piedi, Fischer Scientific 14-170-12P) |
| Tubi in PE Intramedic BD | Tubi in polietilene BD PE10 Diametro 0,011 in | BD 427410 (10 piedi, Fischer Scientific 14-170-11B) o 4274011 (100 piedi, Fischer Scientific 14-170-12B) | |
| BD Adattatori per tubi in PE intramedic | BD | 23 gauge intramedic luer stub adaper | BD 427565 o Fisher Scientific 14-826-19E |
| BD PrecisionGlide Aghi monouso 30G | BD | BD | |
| Buprenorfina Rilascio prolungato-lab | ZooPharm | Prescrizione richiesta | |
| Sterilizzatore ad ossido di etilene | Andersen Sterilizer INC. | AN 74i, sterilizzatore a gas | AN 74i |
| Cannula guida | BD | 19G x 1 WT (1,1 mm x 25mm) ago | BD 305186 |
| Siringa Hamilton 100ul | Azienda Hamilton | Siringa Hamilton 100ul | |
| Sterilizzatore a perline calde | Strumenti di scienza | STERILIZZATORE MODELNO FST 250 | |
| Unguento oftalmico | Dechra veterranery prodotto | 17033-211-38 | |
| Pocket Pro Pet Trimmer | Braintree Scientific | CLP-9931 B | |
| Scrub povidone | PDI | S48050 | |
| Soluzione salina | Baxter | Cloruro di sodio 0,9% Infusione endovenosa BP 50ml | FE1306G |
| Bisturi | Piuma bisturi monouso | n. 10 | |
| Cuscinetto riscaldante per piccoli animali | K& H Manufacturing | Model # 1060 | |
| Stylet Wire | McMaster-Carr | 1749T14 | LH-36233780 |
| Telo per asciugamani chirurgici | Dynarex | 4410 | |
| Forbici e pinze chirurgiche | FST e Fisher Scientific | ||
| Sutures | Ethicon | 4-0 o 5-0 | |
| Strumento per realizzare l'utensile rotante cannulare Grainger di guida | (Dremel) | 14H446 (Mfr: EZ456) | |
| Disco da taglio EZ lock | 1PKX5 (Mfr: 3000-1/24) | ||
| Mola, ossido di alluminio | 38EY44 (Mfr: EZ541GR) | ||
| Mandrino EZ lock | 1PKX8 (Mfr: EZ402-01) | ||
| Pavimento diamantato Tile | 3DRN4 (Mfr: EZ545) | ||
| Fonte alternativa per materiali prefabbricati e sterilizzati per questa procedura | |||
| Sistema di catetere dosatore Sistemi di | infusione SAI Cannula | RIDC-01 | |
| Sistemi | RIDC-GCA | ||
| Sistemi | di infusione SAI Sistemi di infusione | RIDC-INC | |
| Stylet Wire | SAI Sistemi di infusione | SAI | RIDC-STY |
Riferimenti
- Abbott, N. J. Dynamics of CNS barriers: evolution, differentiation, and modulation. Cellular and Molecular Neurobiology. 25 (1), 5-23 (2005).
- Greene, C., Campbell, M. Tight junction modulation of the blood brain barrier: CNS deliv....
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Ristampe e permessi
