Op AAV gebaseerde therapieën hebben een groot potentieel voor monogene aandoeningen vanwege de veelzijdigheid van AAV als gentherapievector, waardoor het mogelijk is om AAV's aan te passen aan de verschillende toedieningsbehoeften van verschillende aandoeningen 4,5,7,9. AAV's worden vaak toegediend via IV-injectie in preklinische muismodellen om de veiligheid en werkzaamheid van potentiële therapieën te testen16. Aangezien verschillende geïnjecteerde AAV-doses kunnen leiden tot duidelijke verschillen in de experimentele resultaten, is het van cruciaal belang dat onderzoekers in staat zijn om de beoogde AAV-dosis consequent te injecteren om de validiteit en robuustheid van de gegenereerde in-vivogegevens te waarborgen28. IV-injecties worden veel gebruikt, maar ze zijn technisch uitdagend en vereisen uitgebreide training en voortdurende oefening om een vaardigheidsniveau te ontwikkelen en te behouden dat zorgt voor consistent succesvolle injecties 16,17,18,19. Naast het correct injecteren van AAV, is het meestal gewenst om assays te gebruiken om de biodistributie en afgifte-efficiëntie van de geïnjecteerde AAV aan de doelweefsels of -cellen te beoordelen29,30.
Dit protocol is bedoeld om onderzoekers te helpen om gemakkelijk IV-injecties met succes en consistent uit te voeren door de details van een geoptimaliseerd IV-injectieprotocol voor het toedienen van AAV bij 7-9 weken oude, niet-verdoofde muizen grondig te beschrijven. Het is belangrijk op te merken dat muizen die duidelijk kleiner of groter zijn dan wildtype muizen in de hier gebruikte leeftijdscategorie, een grotere uitdaging kunnen vormen vanwege een verminderde zichtbaarheid van de aderen of onverenigbaarheid met de restrainers die bij deze methode worden gebruikt. Eerder is gemeld dat staart IV-injecties niet geschikt zijn voor intraveneuze toediening van reagentia bij muizen jonger dan 6 weken oud vanwege de kleine vaatgrootte31. Hoewel het mogelijk is, kan het moeilijk zijn om muizen met een gewicht van minder dan 22,0 g consequent met succes te injecteren. Onderzoekers die muizen van atypische grootte gebruiken, moeten mogelijk aanpassingen aan de procedure maken. Dit protocol schetst ook verschillende tests die kunnen worden gebruikt om de biodistributie en transductie-efficiëntie van AAV te beoordelen.
Bij het volgen van dit protocol moeten enkele kritieke punten in gedachten worden gehouden. Tijdens de injectie zorgen naalden van 29 G voor meer weerstand als de naald zich niet in de ader bevindt. Dit vermindert het volume dat verloren gaat door onbedoelde perivasculaire injectie van de oplossing tijdens mislukte injectiepogingen. Insulinespuiten hebben kleinere dode volumes dan gewone spuiten. Als u een andere spuit en/of naald gebruikt dan de hier vermelde, moet mogelijk een extra injectievolume worden voorbereid in protocolstappen 1.1.3.3 om rekening te houden met een groter dode ruimtevolume (bijv. voeg 30 μl toe aan de beoogde dosis in plaats van 15 μl).
Als er fijne luchtbellen worden gevormd aan de zijkanten van de spuit tijdens het opzuigen van de AAV-dosis in de spuit, trek de injectie dan langzaam verder omhoog in de spuit. Hierdoor worden de meeste kleine luchtbelletjes verwijderd. Laad ten minste 10-15 μL extra AAV tot het beoogde volume dat moet worden geïnjecteerd. Dit extra volume is bedoeld om rekening te houden met eventueel volume dat verloren zou kunnen gaan tijdens het verdrijven van luchtbellen of mogelijke mislukte injectiepogingen. (bijv. als het te injecteren doelvolume 150 μl is, laadt u 165 μl in de spuit (halverwege tussen de markeringen van 160 μl en 170 μl op de schaal van de spuit). Als de naald correct in de ader is geplaatst en het volume in de spuit 165 μl bedraagt onmiddellijk voor de succesvolle injectiepoging, dient u het reagens toe te dienen totdat er nog 15 μl in de spuit zit (halverwege tussen de markeringen van 10 μl en 20 μl), waardoor 150 μl (165 μl - 150 μl = 15 μl)) wordt toegediend). Door het afschuinlumen (schuine kant naar boven) uit te lijnen met de schaal van de spuit, kan het geleverde volume tijdens de injectie worden gevolgd.
Sommige onderzoekers geven er misschien de voorkeur aan om de muis op zijn zij te leggen, zodat een van zijn aderen recht en gemakkelijk toegankelijk is in vergelijking met een muis op zijn poten. De staart van een muis op zijn kant zal echter onder verschillende hoeken schuin staan, afhankelijk van de grootte van de muis, waardoor de injectiehoek moet worden aangepast bij het injecteren van muizen van verschillende groottes. Dit kan een negatieve invloed hebben op de consistentie van het succes van de procedure. Tijdens de eerste oefenpogingen kunnen onderzoekers beide muisbeperkende oriëntaties proberen om hun voorkeursaanpak te bepalen. Door de muis op zijn poten te hebben, hebben beide laterale staartaders snel en gemakkelijk toegang. Dit verkort de fixatietijd wanneer toegang tot beide aders nodig is in het geval van meerdere mislukte injectiepogingen.
Als de laterale ader dicht bij de staartbasis (dichter bij het lichaam van de muis) wordt geïnjecteerd (vooral voor muizen met een gewicht van >30 g.), pas dan de injectiehoek aan van evenwijdig aan de ader tot 5°-10° ten opzichte van de ader, aangezien de ader aan de staartbasis iets dieper is dan distaal.
De hier vermelde RNase-digestie- en RNA-contaminatiecontroleprotocollen werden geverifieerd op DNA-monsters geïsoleerd uit vers ingevroren leverweefsels die in totaal 175-700 ng nucleïnezuren in 20 μL bevatten. Het RNase-verteringsprotocol werd ook getest op DNA-monsters geïsoleerd uit vers ingevroren leverweefsels en FACS-gesorteerde cellen om de aanwezigheid van het vectorgenoom en het muizengenoom na RNase-spijsvertering te bevestigen. De resultaten werden gevisualiseerd met behulp van agarosegelelektroforese van eindpunt PCR-amplificatie van de doelamplicons.
Het volgen van de beschreven methodologie kan de trainings- en oefentijd die nodig is om IV-injecties onder de knie te krijgen, verminderen en resulteren in een hogere succesvolle injectiesnelheid, wat reagentia zou besparen. Dit protocol maakt gebruik van eenvoudige en veelgebruikte tools zonder dat er geavanceerde apparatuur of instellingen nodig zijn die mogelijk niet direct beschikbaar zijn. Bovendien kunnen de hier vermelde IV-injectiestappen worden toegepast op een breed scala aan injectaten die intraveneus moeten worden toegediend, zoals antisense-oligonucleotiden (ASO's), met de juiste aanpassingen aan de injectiebereidingsstappen, afhankelijk van het injectaat.