Chirurgische perfusie en isolatie van de alvleesklier van varkens voor isolatie van eilandjes
7 juni 2024
Dit protocol biedt een stapsgewijze handleiding voor de aanschaf van een alvleesklier van varkens voor isolatie en zuivering van eilandjes.
Ons lab richt zich op micro-inkapseling voor xenotransplantatie van pancreaseilandjes. Dit vereist een betrouwbare isolatie en zuivering van eilandjes. We pakken deze uitdaging aan door de alvleesklier te isoleren zonder deze te beschadigen door warme ischemie of mechanisch letsel.
En dit biedt strategieën voor een effectieve vertering en een hoge eilandjesopbrengst. Het isoleren van eilandjes van de alvleesklier is een grote uitdaging. Zowel de opbrengst als de zuiverheid zijn afhankelijk van elke fase van het proces die effectief en efficiënt wordt uitgevoerd, van de orgaanverkrijging en vertering tot de zuivering van de eilandjes.
Bovendien zijn ethische en humane overwegingen belangrijk bij het plannen van dierprocedures die optimale resultaten mogelijk maken en tegelijkertijd het dierenleed verminderen. Dus hier tonen we aan dat we de aorta percutaan kunnen cannuleren om selectief de alvleesklier te doordringen. Deze techniek stelt ons in staat om de alvleesklier efficiënt te behouden en vervolgens de eilandjes te isoleren.
Een groot voordeel van ons protocol is dus het gebruik van de Seldinger-techniek voor aortacanuleatie. Dit helpt bij het behoud van een bloedeloos operatieveld en behoudt de dissectievlakken. Deze techniek kan ook gemakkelijk worden aangepast voor kleinere varkens door simpelweg een kleinere schede te gebruiken.
Ons laboratorium onderzoekt momenteel methoden voor het creëren van een on-demand aanbod van pancreaseilandjes. We zijn met name geïnteresseerd in het inkapselen van eilandjes in een hydrogel om hun levensduur te verlengen en hun functie in vitro en in cultuur te verbeteren. Het uiteindelijke doel is om varkenseilandjes op betrouwbare wijze te isoleren om ze te gebruiken voor transplantatieonderzoek, of zelfs voor xenotransplantatie.
Overzicht
Dit protocol biedt een stapsgewijze handleiding voor de verkrijging van een varkenspancreas voor de isolatie en zuivering van eilandjes van Langerhans. Ons laboratorium richt zich op micro-inkapseling voor xenotransplantatie van pancreaseilandjes, waarbij de nadruk ligt op het belang van een betrouwbare isolatie en zuivering van deze eilandjes.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Transplantatiebiologie
- Isolatietechnieken voor eilandjes
Achtergrond
- Het isoleren van pancreaseilandjes is uitdagend vanwege het risico op schade door warme ischemie of mechanisch letsel.
- De opbrengst en zuiverheid van de eilandjes zijn afhankelijk van de effectiviteit van elke fase van het isolatieproces.
- Strategieën voor een effectieve digestie zijn cruciaal voor het bereiken van een hoge eilandjesopbrengst.
- Inzicht in het proces van organenwerving is essentieel voor een succesvolle eilandjestransplantatie.
Doel van de studie
- Om een betrouwbare methode te bieden voor het verkrijgen van varkenspancreas voor islet-isolatie.
- Om de opbrengst en zuiverheid van de geïsoleerde islets te verbeteren.
- Om strategieën te ontwikkelen die schade tijdens het isolatieproces minimaliseren.
Gebruikte methoden
- Stapsgewijs protocol voor de winning van de pancreas van varkens.
- Technieken om warme ischemie en mechanisch letsel te voorkomen.
- Effectieve digestiemethoden voor de isolatie van eilandjes.
- Zuiveringsprocessen om de kwaliteit van de eilandjes te verbeteren.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle isolatie van pancreaseilandjes met minimale beschadiging.
- Hoge opbrengst en zuiverheid van eilandjes bereikt door geoptimaliseerde methoden.
- Gedemonstreerde strategieën voor effectieve digestie en zuivering.
Conclusies
- Het protocol biedt een betrouwbare aanpak voor de winning van eilandjes.
- Het minimaliseren van schade tijdens de isolatie is cruciaal voor de levensvatbaarheid van de eilandjes.
- Effectieve methoden kunnen de opbrengst en kwaliteit van de eilandjes aanzienlijk verbeteren.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Betrouwbare verkrijging en conservering van varkensalvlees zijn cruciaal voor het genereren van hoogwaardige eilandjes van Langerhans ter ondersteuning van xenotransplantatieonderzoek en een schaalbare levering van eilandjes. Het minimaliseren van warme ischemie en mechanische schade tijdens de isolatie van het orgaan heeft een directe invloed op de levensvatbaarheid, opbrengst en het daaropvolgende translationele potentieel van de eilandjes. Dit protocol pakt een belangrijk knelpunt aan in de preklinische pijplijn voor innovatie in diabetesceltherapie en de uitbreiding van het portfolio.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt robuuste analyse van de biologie van eilandjes mogelijk in een gecontroleerd, reproduceerbaar systeem.
- Ondersteunt functionele validatie van porcine eilandjes voor haalbaarheidsstudies naar xenotransplantatie.
- Faciliteert mechanische risicoreductie door de integriteit van de eilandjes te behouden voor downstream-assays.
Screening & assayontwikkeling
- Biedt gestandaardiseerde eilandjes met een hoge levensvatbaarheid voor assay-ontwikkeling en compound-screening.
- Verbetert de reproduceerbaarheid en kwantitatieve beoordeling van de functie en levensvatbaarheid van de eilandjes.
- Maakt schaalbare preparatie van biologisch materiaal mogelijk voor herhaalde experimentele workflows.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Sluit aan bij ziekterelevante modellen voor onderzoek naar diabetes en celtherapie.
- Garandeert continuïteit van de winning van eilandjes tot aan preklinische transplantatiestudies.
- Vermindert biologische variabiliteit, wat risico-gecorrigeerde beslissingen over het verdere verloop ondersteunt.
Integratie van pipeline en workflow
Dit chirurgisch perfusie- en isolatieprotocol plaatst de winning van varkenseilandjes op het snijvlak van vroegtijdige ontdekking en de ontwikkeling van preklinische modellen voor diabetesonderzoek.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetesten over de levensvatbaarheid en functie van eilandjes onder gecontroleerde verkrijgingsomstandigheden.
- Screening: Levert reproduceerbare, hoogwaardige eilandjes voor functionele assays en de evaluatie van verbindingen.
- Analytiek: Maakt kwantitatieve meting van de opbrengst, zuiverheid en levensvatbaarheid van eilandjes mogelijk voor vergelijking tussen verschillende condities.
- Translationeel onderzoek: Biedt een basis voor preklinische xenotransplantatie- en encapsulatiestudies.
- Herbruikbaar op bedrijfsniveau: Vestigt een gestandaardiseerd protocol dat aanpasbaar is voor verschillende onderzoeksteams en modelsystemen.
Operationele en zakelijke impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen in translationele modellen op basis van eilandjes en bij de validatie van targets.
- Operationele waarde: Verbeterde standaardisatie, reproduceerbaarheid en schaalbaarheid van workflows voor de werving van eilandjes.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen en vermindert biologische risico's in een laat stadium binnen celtherapie-pipelines.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk van programma's voor diabetes en xenotransplantatie.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist chirurgische expertise in vasculaire canulatie en orgaan dissectie.
- Vraagt om toegang tot perfusieapparatuur, een Ricordi-kamer en infrastructuur voor celverwerking.
- Standaardisatie tussen teams is noodzakelijk voor reproduceerbare resultaten bij de isolatie van eilandjes.
- Aanpasbaar aan verschillende varkensgroottes door selectie van de sheath en procedurele aanpassingen.
- Minimalisering van warm-ischemie is cruciaal voor een optimale opbrengst en levensvatbaarheid van de eilandjes.
