Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Met resolutie muis optische coherentie tomografie steun intraoculaire injectie in het netvlies gentherapie onderzoek

9.1K weergaven

DOI:

10.3791/55894

2 november 2018

In dit artikel

Samenvatting

Hier tonen we een nieuwe benadering voor het gebruik van hoge resolutie spectrale domein optische coherentie tomografie (HR-SD-OCT) helpen levering van gen-therapie-agenten in de subretinal ruimte, beoordelen van haar areal dekking en karakteriseren fotoreceptor vitaliteit.

Samenvatting

HR-SD-OCT wordt gebruikt om te controleren de progressie van fotoreceptor degeneratie in levende muismodellen, beoordelen van de levering van therapeutische agenten in de subretinal ruimte, en ter beoordeling van toxiciteit en werkzaamheid in vivo. HR-SD-OCT gebruikt in de buurt van infrarood licht (800-880 nm) en heeft optica specifiek ontworpen voor de unieke optiek van het oog van de muis met sub-2-micron axiale resolutie. Transgene muismodellen van buitenste retinal (fotoreceptor) degeneratie en controles werden beeld voor de beoordeling van de progressie van de ziekte. Getrokken glas microneedles werden gebruikt voor het leveren van sub retinale injecties van adeno-associated virus (AAV) of nanodeeltjes (NP) via een trans-scleral en trans-choroidal aanpak. Nauwkeurige positionering van de naald in de subretinal ruimte was nodig voorafgaand aan een gekalibreerde druk injectie, die vloeistof in de sub retinale ruimte levert. Real time subretinal chirurgie werd uitgevoerd op onze retinal imaging systeem (RIS). HR-SD-OCT aangetoond progressieve uniforme Retina degeneratie toe te schrijven aan de expressie van een giftige mutant menselijke mutant rhodopsine (P347S) (RHOP347S) transgenic muizen. HR-SD-OCT kunt strenge kwantificering van alle lagen van het netvlies. Nucleaire buitenlaag (ONL) dikte en fotoreceptor buitenste segment lengte (OSL) metingen correleren met fotoreceptor vitaliteit, degeneratie, of redding. Het uitvoeringssysteem RIS kunt visualisatie in real time van de subretinal injecties in neonatale (~ P10-14) of volwassen muizen, HR-SD-OCT onmiddellijk bepaalt succes van levering en kaarten areal mate. HR-SD-OCT is een krachtig hulpmiddel dat het succes van subretinal chirurgie bij muizen, daarnaast evalueren kan tot het meten van de vitaliteit van de researchdieren in vivo. HR-SD-OCT kan ook worden gebruikt ter identificatie van de uniforme dierlijke cohorten om te evalueren in welke mate van Retina degeneratie, toxiciteit en therapeutische redding in onderzoeken voor preklinische gen-therapie.

Inleiding

Onderzoekers ontwikkelen gentherapieën voor een verscheidenheid van retinale en netvlies degeneratieve ziekten met hoop van het vertalen van nieuwe therapeutics in behandelingen voor ziekten bij de mens1,,2,,3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11. tijdsdomein of spectrale domein optische coherentie tomogra....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Dierlijke protocollen werden herzien en goedgekeurd door de institutionele Animal Care en de commissies van het gebruik van de VA WNY HCS en de University at Buffalo-SUNY. Dieren werden gebruikt volgens de bepalingen van de vereniging voor onderzoek in visie en oogheelkunde (ARVO) en de verklaring van Helsinki.

1. de Muismodellen

  1. Muismodellen te worden geëvalueerd met inbegrip van besturingselementen identificeren.
    Opmerking: Imaging werd uitgevoerd voor een C57BL/6(J), hC1/hC1 / / mWT/mWT, een gedeeltelijk gehumaniseerd Retina degeneratie muismodel homozygoot voor menselijke mutant RHOP347S....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Beoordeling van de aanwezigheid, de snelheid en de uniformiteit van de buitenste Retina degeneratie Model
Metingen van de ONL werden geregistreerd van de OPL naar de ELM, vaststelling van de grenzen van de ONL met het gereedschap van de remklauw waarin de software instrument. Het doel was om de progressie van de buitenste Retina degeneratie in een muismodel gedeeltelijk gehumaniseerd adRP in kaart. Vergelijkbare beelden van een controle C57BL/6(J) muis en een hC1/hC1 /.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

HR-SD-OCT biedt een eenvoudige methode voor karakterisering van mogelijke dierlijke modellen van ziekten bij de mens om te bepalen hun nut in het testen van potentiële therapeutics. De mogelijkheid om snel en betrouwbaar kenmerkend zijn voor een potentiële diermodel van ziekten bij de mens is essentieel voor het proces van therapeutische drugontdekking (bijvoorbeeldvervanging gentherapie, Ribozym of shRNA vechtpartij gentherapie, gecombineerde gentherapie). HR-SD-OCT biedt een eenvoudige, snelle en niet-invasiev.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Commerciële relaties: MCB: None; JMS: geen. De retinale imaging systeem (RIS)23 gebruikt in deze studie is een nieuw apparaat van substantieel gebruik aan elke groep willen voeren gene therapie levering studies in muizen, knaagdieren of kleine dieren. Terwijl de auteurs er geen conflicten optreden te verklaren met betrekking tot dit apparaat op dit moment, de University at Buffalo - SUNY en de veteranen administratie rechten hebben in de intellectuele eigendom en kan proberen te commercialiseren van dit instrument in de toekomst.

Dankbetuigingen

Dit materiaal is gebaseerd op het werk, gedeeltelijk ondersteund door het Department of Veterans Affairs (VA), Veterans Health Administration, Office of Research en ontwikkeling (biomedische laboratoriumonderzoek en ontwikkeling) (VA verdienste Grant 1I01BX000669). JMS werkzaam is, gedeeltelijk als personeel arts-wetenschapper, oogheelkunde, door VA WNY; MCB is gedeeltelijk in dienst van VA WNY. De studie werd uitgevoerd bij, en deels gesteund door de veteranen administratie Western New York gezondheidszorg systeem (Buffalo, NY). Inhoud geven niet de standpunten van het Department of Veterans Affairs of de regering van de Verenigde Staten. Ook ondersteund, in groot de....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
C57BL6 (J)Jackson Laboratories664
N129R-N/AN/A
2HRho 1T/1TN/AN/A
Envisu R-2200 Ocular Coherence Tomography Instrument (OCT)Bioptigen90-R2200-U1-120.  
Retinal Imaging System (RIS)In-houseN/A
Stemi 2000C MicroscopeZeiss000000-1106-133
P-97 Flaming/Brown micropipette pullerSutter Instrument Cop-97
MMN-33 micro manipulator Narishige USAMMN-33
PLI-100  micro injectorHarvard Apparatus64-1736
Micropipette Holder (Rotating)In-houseN/A
Micropipette Storage ReceptacleWorld Precision Instruments Inc.E210
 Borosilicate glass capillary tubes 1.5-1.8 X 100mm, Harvard Apparatus30-0053
2,2,2-TribromoethanolSIGMA AldrichT48402-25G
Tert-amyl AlcoholSIGMA Aldrich240486-100ML
Atropine Sulfate Ophthalmic Solution, USP 1%Akorn Inc.NDC 17478-215-05
GonioviscBioVision LimitedNDC 17238-610-15
Cyclopentolate Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP  2%Akorn Inc.NDC 17478-097-10
Gentamicin Sulfate Ointment USP, 0.1%PerigoNDC 45802-046-35
Systane UltraAlcon Laboratories, Inc.9006619-1013
Tetracaine HydrochlorideBausch and LombNDC 24208-920-64
Ophthalmic Solution, USP 0.5%Bausch and LombNDC 24208-920-64
DPBSGibco Life Technologies14190-136
Virus PreparationsViGene /UNCN/A
Gold nanorodsNANOPARTzD12M-850-1.75
Fluorescein Sulfate AK-FLUOR 25%Akorn Inc.NDC 17478-250-20
CoverslipsFisher Scientific12-548-A
ForcepsMilton18-825
Needles 30 guageBeckton Dickenson  W11604
SyringesBeckton Dickenson  309659
Bioptigen software PackageBioptigenN/A
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP 0.5%Akorn Inc.NDC 17478-263-12
Windows ExcelMicrosoftN/A
Adobe IllustratorAdobe 
ScaleMettler
ScissorsWorld Precision Instruments
Ear punchNat’l band
CL 100 Light sourceWelch AllynCL100
Nitrogen GasJackson Welding SupplyN/A
Heated Water bathNeslabRTE-140
Heating plateIn HouseN/A
Heating matCincinnatti Sub Zero273
Clay mouse holderPlast.i.clay American Art Clay Co.N/A
BetadineMedLine NDC53329-938-06
Cotton Tip ApplicatorsAmerican Health ServiceCtag
EtOH 70%Fisher ScientificBP2818-100
Gloves NitrileVWR89038-272
Diagnosys ERG Color Dome instrumentDiagnosys Inc.D125
Contact lensesIn-houseN/A
Diagnosys SoftwareDiagnosys Inc.N/A
Origin 6.1 softwareOriginLab Corp.N/A
Reference electrodesOcuscienceF-Thread Electrode (DTL) 24”

Referenties

  1. Regus-Leidig, H., et al. In-vivo knockdown of Piccolino disrupts presynaptic ribbon morphology in mouse photoreceptor synapses. Front Cell Neurosci. 8 (259), 1-13 (2014).
  2. Jiang, L., Frederick, J. M., Baehr, W.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Subretinale injectiebeeldvorming van het muis oogbuitenste kernlaagfotoreceptordegeneratieadeno geassocieerd virusreal time visualisatietranssclerale benaderingretina beeldvormingssysteem