Raccolta, inclusione e coltura dei gangli della radice dorsale in dispositivi multicompartimentali per studiare le caratteristiche neuronali periferiche
28 giugno 2024
Questo protocollo fornisce una tecnica per raccogliere e coltivare il ganglio radicale dorsale (DRG) espiantato da ratti Sprague Dawley adulti in un dispositivo multicompartimentale (MC).
La nostra ricerca cerca di comprendere alcuni dei meccanismi sottostanti che contribuiscono al dolore muscoloscheletrico cronico, in modo da poter sviluppare nuovi trattamenti mirati. Pertanto, abbiamo sviluppato modelli in vitro e in vivo di lombalgia cronica e sensibilizzazione neuronale. Le attuali terapie che funzionano in vivo in modelli animali spesso falliscono gli studi clinici a causa delle differenze meccanicistiche tra i modelli animali e il fenotipo del dolore cronico del soggetto umano.
Test individuali con quel modello, l'ipersensibilità ai nocicettori presente nel dolore cronico ha il potenziale per identificare trattamenti più promettenti per il dolore cronico negli esseri umani. Il nostro protocollo dimostra chiaramente come isolare i gangli primari delle radici dorsali e coltivarli in un dispositivo multicompartimentale. Mantenendo intatti i gangli primari della radice dorsale, manteniamo le cellule di supporto native e le coltiviamo in un dispositivo multicompartimentale, consentendo l'isolamento anatomicamente rilevante tra somi neuronali e neuriti periferici.
Questo strumento aiuterà a coltivare i gangli primari della radice dorsale in un modo più fisiologicamente e anatomicamente rilevante, aumentando così l'efficacia traslazionale dei risultati. In particolare, siamo entusiasti di utilizzare questo sistema per identificare un nuovo trattamento per l'ipersensibilità ai nocicettori presente nel dolore cronico.
Panoramica
Questo protocollo fornisce una tecnica per raccogliere e coltivare il ganglio della radice dorsale (DRG) estratto da ratti Sprague Dawley adulti in un dispositivo a compartimenti multipli (MC). Lo studio mira a comprendere i meccanismi che contribuiscono al dolore muscoloscheletrico cronico e sviluppare trattamenti mirati.
Componenti principali dello studio
Area della scienza
- Neuroscienze
- Ricerca sul dolore cronico
- Tecniche di coltura cellulare
Sfondo
- Il dolore muscoloscheletrico cronico è una sfida clinica significativa.
- Gli attuali modelli animali spesso non riescono a tradursi in terapie umane.
- I modelli in vitro possono aiutare a identificare trattamenti promettenti.
- Mantenere le cellule di supporto native è cruciale per una modellazione accurata.
Obiettivo dello studio
- Isolare i gangli della radice dorsale primari (DRG) dai ratti.
- Coltivare DRG in un modo che preservi la rilevanza anatomica.
- Facilitare lo studio dell'ipersensibilità dei nocicettori.
Metodi utilizzati
- Raccolta di gangli della radice dorsale da ratti Sprague Dawley adulti.
- Coltivazione di DRG in un dispositivo a compartimenti multipli.
- Mantenimento intacto dei DRG primari per preservare le cellule di supporto native.
- Isolamento dei somi neuronali dai neuriti periferici.
Risultati principali
- Il protocollo isola e coltiva con successo DRG.
- Il mantenimento della separazione anatomica migliora la rilevanza sperimentale.
- Le condizioni in vitro imitano le caratteristiche del dolore cronico.
- Potenziale per l'identificazione di nuovi trattamenti per il dolore cronico.
Conclusioni
- Il protocollo sviluppato è efficace per studiare i meccanismi del dolore cronico.
- Permette l'esplorazione dell'ipersensibilità dei nocicettori.
- La ricerca futura può basarsi su questo modello per migliorare le strategie terapeutiche.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Translational pain research faces a critical gap between preclinical efficacy and human outcomes due to limited physiological relevance of traditional in vitro models. The multi-compartment DRG culture system enables anatomically and physiologically relevant isolation of neuronal substructures, supporting predictive confidence in target validation for pain therapeutics. This platform strengthens early discovery decisions and portfolio triage by enabling mechanistic de-risking of candidate interventions for nociceptor hypersensitivity.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of pain pathway mechanisms by isolating neuronal somas from neurites.
- Supports functional target validation by maintaining native support cells and tissue architecture.
- Facilitates mechanistic de-risking of immune-neural interactions implicated in chronic pain.
- Improves predictive confidence for advancing pain targets in the discovery pipeline.
Screening & Assay Development
- Provides a physiologically relevant system for quantitative assessment of neurite outgrowth and hypersensitivity.
- Enables reproducible measurement of neuronal responses to candidate compounds.
- Supports assay standardization by leveraging compartmentalized culture and robust imaging workflows.
- Prepares validated biological systems for downstream screening and compound evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vitro findings with disease-relevant features of chronic pain for improved translational continuity.
- Facilitates risk-adjusted advancement of pain therapeutics by modeling human-relevant neuronal sensitization.
- Supports identification of translational biomarkers linked to nociceptor hypersensitivity.
- Enables continuity from early discovery through preclinical validation in pain research portfolios.
Pipeline & Workflow Integration
This multi-compartment DRG culture method bridges early discovery and preclinical research by providing a platform for hypothesis testing, mechanistic de-risking, and quantitative phenotyping of pain-relevant neuronal features.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven interrogation of immune-neural interactions and pain pathway mechanisms.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative neurite outgrowth measurements for compound evaluation.
- Analytics: Enables statistical comparison of neurite length and hypersensitivity across experimental conditions.
- Translational Research: Aligns in vitro outputs with disease-relevant phenotypes for improved preclinical continuity.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, standardized platform for pain mechanism studies and screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in pain target validation.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of neuronal culture assays.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by de-risking early-stage pain programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of pain therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in primary neuronal tissue dissection and culture.
- Demands access to multi-compartment devices, imaging platforms, and quantitative analysis tools.
- Necessitates cross-team standardization of dissection, embedding, and measurement protocols.
- May require adaptation for different species or neuronal subtypes based on research focus.
- Dependent on robust imaging and statistical analysis infrastructure for quantitative outputs.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:24
Assembly of Multi‐Compartment Device and Harvesting of Dorsal Root Ganglia (DRG) from Adult Sprague Dawley Rats
3:35
Trimming, Cutting, and Embedding the Dorsal Root Ganglion for Culturing in a Multi‐Compartment (MC) Device
5:10
Quantification of Dorsal Root Ganglion Neurite Growth in a Multi‐Compartment (MC) Device Using Fiji
