13 september 2016
Netvliespigmentepitheel (RPE) vervangende strategieën en gen-gebaseerde therapie in aanmerking komen voor een aantal retinale degeneratieve aandoeningen. Voor klinische toepassing worden grote oog dierlijke modellen moeten chirurgische technieken bij patiënten toepassing bestuderen. Hier presenteren we een konijnenmodel voor subretinale chirurgie gericht RPE transplantatie, die veelzijdig en kostenefficiënt.
Het algemene doel van deze chirurgische ingreep is het vervangen van disfunctioneel netvliespigmentepitheel, of RPE, om een mogelijke remedie te vinden voor RPE-gerelateerde ziekten, zoals leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in het optometrische veld te beantwoorden over cel-gebaseerde therapie en leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een transportmodaliteit kan bieden voor celvervangende substraten of geneesmiddelafgifte-apparaten naar de subretinale ruimte.
Hoewel deze methode inzicht kan geven in vitrectomie en subretinale chirurgie bij konijnen, kan het ook worden toegepast op andere modelorganismen, zoals varkens, apen of mensen. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn in deze methode het moeilijk hebben, omdat niet alleen intraoculaire chirurgie complex is, maar ook het personeel, de organisatie en de technologie voor deze procedure goed gesynchroniseerd moeten zijn. Het demonstreren van de instrumentenlaadprocedure zal worden gedaan door Fabian Thieltges, een post-doc, en Ralf Brinken, een chirurgische scrubverpleegkundige, beide uit mijn laboratorium.
Voordat u met de operatie begint, bevestigt u het juiste niveau van anesthesie en brengt u oogzalf aan op het andere niet-geopereerde oog van het dier. Leg vervolgens het konijn onder een chirurgische microscoop op zijn linkerzijde, met het rechteroog naar boven en de neus lichtjes verhoogd door een vouw van de deken. Ontsmet het oog gedurende één minuut met een paar druppels povidon-jodium.
Spoel vervolgens het oog met steriele BSS en dek het hoofd van het dier af met een steriele drape met een voorgesneden oogopening. Plaats een 12 bij 17 centimeter stuk plakkerig chirurgisch snededrap over het oog en gebruik schaar om het oog bloot te leggen met een middelste horizontale incisie. Gebruik omgekeerde calipers om het oog in prolapspositie te verplaatsen en zet het weefsel vast met een 3-0 zijden naald.
Gebruik vervolgens een paar Vannas schaar om het bindvlies dicht bij de limbus te snijden, ongeveer één millimeter van de aangrenzende bloedvaten, en vergroten de periotomie parallel aan de limbus. Scheid het bindvlies botweg, gevolgd door een loodrechte zes tot zeven millimeter verticale incisie om een T in het bindvlies te maken. Maak een andere kleine periotomie rond de 2 uur positie.
Voer vervolgens voorzichtig de punt van een 23-gauge microvitreoretinale mes in door de sclera, gericht naar de achterste pool van het oog op 3,5 millimeter van de limbus in de 8 uur positie. Om de incisie niet te vergroten, trek de mes langzaam in dezelfde richting en plaats vooraf een 7-0 Vicryl naald. Steek vervolgens een aangepaste zijpoort-infusiekannule in de sclerale opening en gebruik de vooraf geplaatste naald om de kannule vast te zetten.
Stel de intraoculaire druk in op 20 tot 24 millimeter kwik. Gebruik vervolgens een 25-gauge vlakkoptrocar om de sclera te doorboren op de 2 uur positie en plaats een 25-gauge kroonluchterlicht in de poort. Zet het licht vast met tape en stel het in op ongeveer 30% vermogen, pas vervolgens individueel aan.
Gebruik een 20 scalpel om het oedemaatse hoornvliesepitheel te verwijderen om een betere intraoculaire visualisatie mogelijk te maken. Voer nu een andere sclerotomie uit met de 23-gauge microvitreoretinale mes op 10 uur en plaats een U-vormige 7-0 Vicryl naald rond de ingesneden sclera zonder de knoop volledig te binden. Steek de punt van een hoogsnelheids vitrector in de incisie en begin met de vitrectomie rond de ingangspoort.
Snijd het glasvocht in kleine stukjes met maximaal 2.000 tot 3.000 sneden per minuut, ga verder met de vitrectomie over de optische schijf en de fibrae medullares, en aspireer met maximaal 200 millimeter kwik. Om het glasvocht voorzichtig van het netvlies te scheiden, houd de vitrector boven de achterste pool en inferieur van de schijf en ga door met aspireren zonder te snijden. Wanneer de achterste glasvochtloslating compleet is, injecteer intravitreaal ongeveer 50 microliters van de verbinding van belang om het zwevende glasvocht te visualiseren tijdens de nagenoeg volledige verwijdering.
Wanneer het oog is voorbereid, spoel de implantatiecelcultuur drie keer met niet-aangevuld oogheelkundig-kwaliteit BSS. Vul vervolgens een 100 bij 20 millimeter celcultuurschaal met 10 milliliter oogheelkundig-kwaliteit BSS en voeg de celcultuurinzet toe aan de schaal. Centreer de schaal onder een lichtmicroscoop en gebruik een scherpe ovale, op maat gemaakte holle naald om een vlakke, boonvormige 2,4 bij 1,1 millimeter substraat met twee lange randen en twee ronde randen uit de celcultuur te steken.
Spuit voorzichtig de naald door de tweede poort met BSS om het implantaat in de met BSS gevulde celcultuurschaal te spoelen. Om een derde rand te verkrijgen, maak een 0,5 milliliter incisie in een van de ronde uiteinden van het implantaat en gebruik 23-gauge membraan-schillende forseps om het implantaat over te brengen naar de op maat gemaakte laadstation. Zorg ervoor dat het implantaat in de rechtopstaande positie staat, gebruik vervolgens de forseps om het implantaat voorzichtig volledig in het schietinstrument te duwen totdat al het weefsel binnen de punt is beveiligd en plaats de schietpunt in de laadstation onder BSS totdat de cellen zijn geïmplanteerd.
Om implantatie van de cellen onder het netvlies mogelijk te maken, benadert u het neurale netvlies met een uitbreekbare 41-gauge subretinale injectienaald verbonden aan een gasdichte spuit en injecteer subretinaal BSS om een blaasje retinale loslating te creëren. Wanneer de blaas ongeveer 2 tot 3 schijfdiameter is, gebruik verticale 23-gauge VR-schaar om de retinotomy uit te breiden tot 1,5 millimeter en gebruik een 1,4 millimeter incisiemes om de 10 uur sclerotomie nauwkeurig uit te breiden tot een 20-gauge aanpak. Probeer vervolgens een 20-gauge schietdummy door
Dit artikel presenteert een konijnenmodel voor subretinale chirurgie gericht op transplantatie van het retinaal pigmentepitheel (RPE). Het model is ontworpen om veelzijdig en kostenefficiënt te zijn, om zo de studie van chirurgische technieken te faciliteren die toepasbaar zijn bij degeneratieve aandoeningen van het netvlies.
Dit protocol vestigt een reproduceerbaar konijnenmodel voor subretinale RPE-transplantatie, waarmee een kritiek gat in de preklinische validatie van celgebaseerde therapieën voor degeneratieve retinaziekten wordt gedicht. Door de gestandaardiseerde chirurgische toediening van therapeutische ladingen in de subretinale ruimte mogelijk te maken, ondersteunt deze methode het mechanistische risicobeheer van RPE-vervangingsstrategieën voorafgaand aan IND-mogelijkmakende studies. De kostenefficiëntie en schaalbaarheid van het model verbeteren de mogelijkheden voor portfolio-triage van oogheelkundige pipeline-assets gericht op AMD en gerelateerde RPE-pathologieën.
De methode is geïntegreerd in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie via lead-identificatie tot preklinisch efficiëntieonderzoek, en maakt specifiek de evaluatie van dragers voor celtherapie en biofunctionaliserde substraten voor retinale toediening mogelijk.