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Articolo metodologico

Sviluppo di una tecnica chirurgica per impianti sottoretinici nei ratti

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DOI:

10.3791/64585

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2 dicembre 2022

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In questo articolo

Sommario

Il presente protocollo descrive l'approccio sclerale per l'impianto di dispositivi sottoretinici, una tecnica chirurgica fattibile per l'implementazione in modelli animali di malattie retiniche in ricerca.

Abstract

La degenerazione retinica, come la degenerazione maculare legata all'età (AMD), è una delle principali cause di cecità in tutto il mondo. Sono stati intrapresi una miriade di approcci per sviluppare terapie basate sulla medicina rigenerativa per l'AMD, comprese le terapie basate sulle cellule staminali. I roditori come modelli animali per la degenerazione retinica sono una base per la ricerca traslazionale, a causa dell'ampio spettro di ceppi che sviluppano malattie da degenerazione retinica in diversi stadi. Tuttavia, imitare la somministrazione terapeutica umana di impianti sottoretinici nei roditori è impegnativa, a causa di differenze anatomiche come le dimensioni della lente e il volume del vitreo. Questo protocollo chirurgico mira a fornire un metodo guidato per il trapianto di impianti nello spazio sottoretinico nei ratti. È stata inclusa una descrizione completa e di facile utilizzo dei passaggi critici. Questo protocollo è stato sviluppato come procedura chirurgica efficiente in termini di costi per la riproducibilità in diversi studi preclinici sui ratti. Prima di condurre l'esperimento chirurgico è necessaria un'adeguata miniaturizzazione di un impianto di dimensioni umane, che include la regolazione delle dimensioni dell'impianto. Viene utilizzato un approccio esterno invece di una procedura intravitreale per consegnare l'impianto nello spazio sottoretinico. Utilizzando un piccolo ago affilato, viene eseguita un'incisione sclerale nel quadrante temporale superiore, seguita da paracentesi per ridurre la pressione intraoculare, riducendo così al minimo la resistenza durante l'impianto chirurgico. Successivamente, viene eseguita un'iniezione di soluzione salina bilanciata (BSS) attraverso l'incisione per ottenere il distacco focale della retina (RD). Infine, vengono condotti l'inserimento e la visualizzazione dell'impianto nello spazio sottoretinico. La valutazione post-operatoria del posizionamento sottoretinico dell'impianto include l'imaging mediante tomografia a coerenza ottica del dominio spettrale (SD-OCT). I follow-up di imaging accertano la stabilità sottoretinica dell'impianto, prima che gli occhi vengano prelevati e fissati per l'analisi istologica.

Introduzione

La degenerazione maculare legata all'età (AMD) è una delle principali cause di cecità in tutto il mondo. Il numero di persone affette da AMD nel 2020 è stato stimato a 196 milioni e si prevede che aumenterà a circa 288 milioni entro il 20401. Nell'ultimo decennio, sono state sviluppate diverse terapie per mitigare i cambiamenti visivi associati agli stadi tardivi dell'AMD, principalmente per trattare lo sviluppo e la progressione della neovascolarizzazione coroideale osservata nell'AMD umida. Al contrario, si stima che il trattamento dell'AMD secca, in cui la disfunzione e la perdita delle cellule dell'epitelio....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati approvati dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali (IACUC) della University of Southern California e sono stati eseguiti seguendo la Guida del National Institutes of Health (NIH) per la cura e l'uso degli animali da laboratorio e la Dichiarazione dell'Associazione per la ricerca sulla visione e l'oftalmologia (ARVO) per l'uso degli animali nella ricerca oftalmica e visiva. Nel presente studio sono stati utilizzati un totale di 12 ratti maschi del Royal College of Surgeon (RCS). Gli animali sono stati allevati nella struttura per animali e inclusi nello studio una volta raggiunta l'e....

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Risultati

L'impianto di un impianto sottoretinico in ratti RCS (N = 12) ha dimostrato la fattibilità e la riproducibilità della tecnica chirurgica per il rilascio sottoretinico nei ratti. In questo studio, l'occhio destro era l'occhio trattato (N = 12) con l'impianto. Nella valutazione clinica condotta al termine della procedura con il microscopio operatorio, nove dei 12 occhi trattati hanno dimostrato una localizzazione sottoretinica dell'impianto (75,00%), due occhi (16,67%) sono stati identific.......

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Discussione

Sebbene la procedura sia stata precedentemente descritta con lievi variazioni, lo scopo di questo manoscritto è quello di fornire una descrizione completa di una procedura chirurgica per impianti sottoretinici nei ratti da seguire durante l'apprendimento della tecnica e per superare le sfide chirurgiche e le potenziali complicanze che gli investigatori possono incontrare. Il protocollo chirurgico qui descritto include l'uso della membrana ultrasottile in parylene che è stata ampiamente u.......

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Dichiarazioni

M.S.H., D.R.H. e J.L. sono co-fondatori e consulenti di Regenerative Patch Technologies (RPT). Gli altri autori certificano di non avere affiliazioni o coinvolgimento in alcuna organizzazione o entità con alcun interesse finanziario o non finanziario nell'argomento o nei materiali discussi in questo manoscritto.

Ringraziamenti

Questo studio è stato supportato da CIRM DT3 (MSH) e Research to Prevent Blindness (USC Roski Eye Institute). Ringraziamo Fernando Gallardo e il Dott. Ying Liu per l'assistenza tecnica.

Lo sponsor non ha avuto alcun ruolo nella progettazione o nella conduzione di questa ricerca.

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Materiali

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Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1 cc syringeVWRBD309659
27 G needle 1/2''VWRBD305109
30 G needle 1/2''VWRBD305106
32 G Blunt needle - Small hub RNHamilton7803-04
4-0 Perma Hand silk black 1X18" PC-5Ethicon1984G
6'' sterile cotton tipsVWR10805-154
Betadine 5% sterile ophthalmic prep solutionAlcon8007-1
BSS irrigating solution 15 mLAccutomeAx17362
Buprenorphine ERZooPharmN/A
Castroviejo CaliperStorzE2405
Castroviejo suturing forceps 0.12 mmStorzE1796
Clayman-Vannas scissors straightStorzE3383S
Cover glass, squareWVR48366-227
EPS Polystyrene blockSilverlake LLCCFB8x12x2
Gonak 15 mLAccutomeAx10968Lubricante oculare
Halstead straight hemostatic mosquito forceps non-magneticStorzE6772
Hamilton syringe 700 series 100 µL Hamilton7638-01
HEYEX SoftwareHeidelberg N/Asoftware di gestione delle immagini
Kelman-McPherson tying forceps angledStorzE1815 AKUS
Ketamine (100 mg/mL)MWI501072
Needle holder 9mm curved fine lockingStorz3-302
Neomycin/Polymyxin B sulfactes/Bacitracin zinc ointment 3.5 gAccutomeAx0720
Ophthalmic surgical microscopeZeissSN: 233922
Phenylephrine 2.5% 15 mLAccutomeAx0310
Spectralis SD-OCTHeidelberg SPEC-CAM-011210s3600
Sterile DrapeVWR100229-300
Sterile surgical glovesVWR89233-804
T-Pump heating systemGaymarTP650
Tropicamide 1% 15 mLAccutomeAx0330
Ultrathin membranes made from Parylene C and coated with vitronectinMini Pumps LLC, CAspecifically designed for this studyusati come impianti subretinici 
Xylazine (100 mg/mL)MWI510650
```

Riferimenti

  1. Wong, W. L., et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Global Health. 2 (2), 106-116 (2014).
  2. Schultz, N. M., Bhardwaj, S., Barclay, C., Gaspar, L., Schwartz, J.

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