Een Quick Fenotypische Neurologische Scoring System voor het evalueren van ziekteprogressie bij de SOD1-G93A muismodel van ALS
6 oktober 2015
Dit videoprotocol beschrijft een gevoelige, betrouwbare en snelle methode voor het evalueren van de neuromusculaire tekorten in een transgene muismodel van amyotrofische laterale sclerose.
Het algemene doel van deze procedure is om snel en betrouwbaar de neuromusculaire functie van SOD een G 93 a muizen te evalueren door dagelijkse beoordeling van hun achterste ledemaatfunctie met behulp van een eenvoudig fenotypisch neurologisch scoresysteem. Dit wordt bereikt door eerst de achterste ledematen van de muizen te observeren terwijl ze aan de staart worden opgehangen. De tweede stap is om de muizen te laten lopen terwijl hun gang wordt waargenomen.
Vervolgens worden de muizen op hun zij geplaatst om te testen op de aan- of afwezigheid van de schrijfreflex. De laatste stap is om de gegevensanalyse uit te voeren door neurologische scoregegevens van muizencohorten in een ordinale logistieke regressiemodel te passen. Uiteindelijk wordt ons fenotypische neurologische scoresysteem gebruikt om de ziekteprogressie te beoordelen in de SOD een G 93, a muismodel van een LS met het doel de effectiviteit van therapeutische interventies te onderscheiden.
Het belangrijkste voordeel van deze methode boven alle andere bestaande technieken is dat het snel, eenvoudig, betrouwbaar en minimaal stressvol is voor de muizen. De implicaties van deze methode breiden zich uit naar een therapie voor neotropische laterale sclerose of een LS omdat het de snelle beoordeling van therapeutische interventies in het meest voorkomende muismodel van de ziekte mogelijk maakt. Visuele demonstratie is cruciaal omdat de neurologische scoremethode moeilijk te leren is omdat de neurologische verschillen subtiel kunnen zijn.
Begin met het huisvesten van mannelijke SOD een G 93 A muizen zodat er één muis per kooi per huis is, vrouwelijke SOD een G 93 A muizen tot twee per kooi. Zorg voor omgevingsverrijking voor de muizen in de vorm van plastic hutten. Voorzie de muizen van voedsel en water op Lido-record.
Lichaamsgewichten voor alle muizen en studies op hetzelfde moment. Dagelijks lichaamsgewicht is een gevoelige indicator van ziekteprogressie en van eventuele malaise die het gevolg kan zijn van chronische medicamenteuze behandeling. Tijdens het onderzoek beoordeelt u het neurologische score van elke muis dagelijks door middel van een regime van drie tests die sequentieel worden uitgevoerd.
Let op bij het bepalen van scores op fenotypische overgangspunten is erg moeilijk In de eerste test. De staalophangingstest, houd de muis ongeveer 1,5 inch van de basis van de staart boven de draadoppervlakte van de kooifok. Observeer de functie van de achterste ledematen gedurende een periode van één tot twee seconden en herhaal de test drie keer.
Voor de looptest. Plaats de muis op een schone oppervlakte die wat tractie biedt en heeft een loopafstand van minimaal 25 centimeter. Laat de muis lopen tot 75 centimeter terwijl u zijn ga bekijkt.
Voor de schrijfreflextest, plaats de muis op zijn zij en gebruik een stopwatch om de tijd te meten die het kost om zichzelf zonder hulp van beide kanten te schrijven. Slechts één proef van deze test is vereist. Score elke achterste ledemaat links of rechts onafhankelijk op een schaal van nul tot vier op basis van het collectieve resultaat van de drie fenotypische observatietests.
Een sinusscore van nul geeft aan dat de muis presymptomatisch is. Wanneer tijdens de ophangtest de achterste ledematen volledig zijn uitgestrekt vanaf de laterale middenlijn en in deze positie blijven voor twee seconden of langer. Ook tijdens de looptest wordt een normale gang waargenomen.
Geef een score van één die het verschijnen van de eerste symptomen aangeeft. Als tijdens de ophangtest de achterste ledemaat naar de laterale middenlijn is ingestort, gedeeltelijk naar de laterale middenlijn is ingestort, trilt of abnormaal wijd open staat op een andere manier. Naast de zojuist getoonde symptomen van de ophangtest, zou de gang van een muis die een score van één zou moeten krijgen, nog steeds normaal of iets lager moeten lijken.
Geef een score van twee die het begin van Parsis aangeeft. Als tijdens de ophangtest het achterste ledemaat gedeeltelijk of volledig is ingestort en bovendien tijdens de looptest de achterste ledematen worden gebruikt voor voorwaartse beweging. De tenen krullen echter minstens twee keer tijdens een wandeling van 75 centimeter naar beneden of elk deel van de voet sleept om een score van twee te krijgen.
De muis moet zich ook nog steeds kunnen schrijven nadat hij op beide kanten is geplaatst binnen 10 seconden. Een sinusscore van drie die verlamming aangeeft. Als tijdens de ophangtest de muis stijve verlamming in het achterste ledemaat vertoont of minimale gewrichtsbeweging heeft, kan de muis nog steeds voorwaartse beweging vertonen tijdens de looptest, maar niet door zijn achterste ledematen te gebruiken.
Naast een sinusscore van drie, moet de muis zichzelf nog steeds kunnen schrijven nadat hij op beide kanten is geplaatst binnen 10 seconden. Ten slotte, een score van vier, die het humane eindpunt definieert wanneer de muis stijve verlamming vertoont tijdens de ophanging. Test toont geen voorwaartse beweging tijdens de looptest met behulp van de achterste ledematen en is ook niet in staat zichzelf te schrijven binnen 10 seconden nadat hij op beide kanten is geplaatst.
Mannelijke muizen hebben typisch een agressievere ziekteprogressie dan vrouwelijke muizen, zoals blijkt uit een groter deel van hun levensduur waarin symptomen worden weergegeven die kunnen worden geclassificeerd met een neurologisch score van één in vergelijking met vrouwtjes. Naarmate de symptomen toenemen tot het bereik van een neurologische score van twee of drie, is het aantal dagen dat op elke score wordt doorgebracht gelijk in frequentie tussen de geslachten. Hier getoond zijn ordinale logistica, statistische analysegrafieken gegenereerd met behulp van het zojuist beschreven neuroco-protocol.
Deze gegevens zijn afkomstig van een farmacologisch onderzoek naar de werkzaamheid van geneesmiddelen waarbij een cohort van SOD een G 93 a muizen die het testcompound TDI 1 73 ontvangen, wordt vergeleken met een cohort van muizen die voertuig ontvangen. Er werden geen statistisch significante verschillen waargenomen toen de geslachten afzonderlijk werden geanalyseerd, maar statistische significantie werd bereikt toen de geslachten werden samengevoegd. Hoewel ze vergelijkbare trends vertonen, was de Kaplan
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit videoprotocol beschrijft een snelle en betrouwbare methode voor het evalueren van de neuromusculaire functie in een transgene muismodel voor amyotrofische laterale sclerose (ALS). De beoordeling omvat dagelijkse evaluaties van de functie van de achterpoten met behulp van een eenvoudig neurologisch scoringssysteem.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Neuromusculaire aandoeningen
- Transgene muismodellen
Achtergrond
- Amyotrofische laterale sclerose (ALS) is een progressieve neurodegeneratieve ziekte.
- Het begrijpen van neuromusculaire defecten is cruciaal voor het evalueren van therapeutische interventies.
- Transgene muismodellen, zoals SOD1 G93A, worden veelvuldig gebruikt in ALS-onderzoek.
- Fenotypische neurologische scoresystemen bieden een gestandaardiseerde aanpak om de ziekteprogressie te beoordelen.
Doel van de studie
- Om de neuromusculaire functie van SOD1 G93A-muizen te evalueren.
- Om de ziekteprogressie in ALS-modellen te beoordelen.
- Om de effectiviteit van potentiële therapeutische interventies vast te stellen.
Gebruikte methoden
- Dagelijkse beoordeling van de functie van de achterpoten.
- Observatie van de gang tijdens het lopen van de muizen.
- Testen van de rightingreflex wanneer ze op hun zij worden geplaatst.
- Data-analyse met behulp van ordinale logistische regressiemodellen.
Belangrijkste resultaten
- Betrouwbare beoordeling van de functie van de achterpoten bij SOD1 G93A-muizen.
- Identificatie van neuromusculaire tekorten die wijzen op ziekteprogressie.
- Een gestandaardiseerd scoresysteem vergemakkelijkt de vergelijking tussen studies.
- Potentieel om de therapeutische effectiviteit in ALS-modellen te evalueren.
Conclusies
- Het fenotypische neurologische scoresysteem is effectief voor het beoordelen van de progressie van ALS.
- Deze methode kan helpen bij de evaluatie van nieuwe therapeutische strategieën.
- Verdere studies kunnen het begrip van neuromusculaire tekorten bij ALS verbeteren.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor leidinggevenden
Snelle, reproduceerbare fenotypische scoring in het SOD1-G93A ALS-muismodel maakt high-throughput, kwantitatieve beoordeling van de progressie van neuromusculaire ziekten mogelijk. Dit systeem ondersteunt een robuuste evaluatie van de therapeutische effectiviteit en standaardiseert vergelijkingen tussen studies, wat een directe impact heeft op targetvalidatie in een vroeg stadium en preklinische besluitvorming. Betrouwbare neurologische scoring vermindert ambiguïteit bij kritieke omslagpunten, waardoor het voorspellend vertrouwen voor de verdere ontwikkeling van de portfolio wordt vergroot.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt objectieve analyse van ziekterelevante fenotypen in een gevalideerd ALS-model mogelijk.
- Ondersteunt functionele targetvalidatie door het kwantificeren van het begin en de progressie van neuromusculaire tekorten.
- Faciliteert mechanische risicoreductie door door geneesmiddelen geïnduceerde veranderingen te onderscheiden van de baselineprogressie.
- Verbetert het voorspellend vertrouwen voor het testen van therapeutische hypothesen bij neurodegeneratie.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Biedt een gestandaardiseerd, reproduceerbaar scoringssysteem voor de preklinische evaluatie van verbindingen.
- Minimaliseert de variabiliteit tussen experimentatoren, wat de schaalbaarheid van de assay en de reproduceerbaarheid tussen verschillende locaties ondersteunt.
- Genereert kwantitatieve, ordinale data die geschikt zijn voor statistische modellering en vergelijkende analyse.
- Maakt snelle screening van kandidaat-interventies in vivo mogelijk.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt fenotypische resultaten uit met ziekterelevante functionele eindpunten in ALS-modellen.
- Ondersteunt continuïteit van vroege ontdekking tot preklinische werkzaamheidsstudies.
- Maakt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling mogelijk op basis van robuuste, kwantitatieve progressiemetrieken.
- Faciliteert dataharmonisatie tussen verschillende studies en laboratoria voor translationeel onderzoek.
Integratie van Pijplijn & Workflow
Dit protocol voor neurologische scoring is geïntegreerd in het continuüm van preklinisch onderzoek en slaat een brug tussen vroege targetvalidatie, leadidentificatie en translationele effectiviteitsbeoordeling in ALS-onderzoek.
- Ontdekkingsbiologie: Biedt een snelle, onbevooroordeelde methode voor hypothesetoetsing en pathway-verduidelijking bij neurodegeneratie.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve resultaten voor de triage en prioritering van verbindingen.
- Analytics: Ondersteunt ordinale logistische regressie en statistische vergelijking van interventiecohorten.
- Translationeel onderzoek: Stemt preklinische fenotypische eindpunten af op de ziekteprogressie, ter ondersteuning van biomarkerontwikkeling.
- Enterprise-hergebruik: Biedt een schaalbaar, overdraagbaar protocol voor ALS en aanverwante neuromusculaire ziektemodellen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in ALS-modelstudies.
- Operationele waarde: Standaardiseert de fenotypische beoordeling, wat reproduceerbaarheid en schaalbaarheid tussen teams mogelijk maakt.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen en de kapitaalefficiëntie bij de ontdekking van geneesmiddelen tegen neurodegeneratieve ziekten.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en het verder ontwikkelen van therapeutische kandidaten voor ALS.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist training om subtiele fenotypische overgangen in neurologische scoring nauwkeurig te kunnen onderscheiden.
- Vereist een basisinfrastructuur voor het werken met dieren en toegang tot statistische analyse-instrumenten voor ordinale gegevens.
- Vereist standaardisatie tussen teams om variabiliteit tussen experimentatoren te minimaliseren.
- Aanpasbaar aan andere modellen van neuromusculaire ziekten met protocolspecifieke aanpassingen.
- De sensitiviteit van de scoring kan worden beperkt door de ervaring van de waarnemer en de subtiliteit van het fenotype.
