Wykonywanie ksenoprzeszczepów mięśni szkieletowych u myszy z niedoborem odporności

Kyla A. Britson; Aaron  D. Black; Kathryn  R. Wagner; Thomas  E. Lloyd

doi:10.3791/59966

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykonywanie ksenoprzeszczepów mięśni szkieletowych u myszy z niedoborem odporności

10.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59966

⸱

16 września 2019

Kyla A. Britson¹^,² , Aaron D. Black²^,³ , Kathryn R. Wagner¹^,²^,³^,⁴ , Thomas E. Lloyd¹^,²^,⁴

¹Graduate Program in Cellular and Molecular Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, ²Department of Neurology, Johns Hopkins University School of Medicine, ³Kennedy Krieger Institute, ⁴Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine

W tym artykule

Podsumowanie

Skomplikowane choroby ludzkie mogą być trudne do modelowania w tradycyjnych systemach modeli laboratoryjnych. W tym miejscu opisujemy chirurgiczne podejście do modelowania choroby mięśni ludzkich poprzez przeszczepienie biopsji ludzkich mięśni szkieletowych myszom z niedoborem odporności.

Streszczenie

Efekty leczenia obserwowane w badaniach na zwierzętach często nie znajdują podsumowania w badaniach klinicznych. Chociaż problem ten jest wieloaspektowy, jedną z przyczyn tego niepowodzenia jest stosowanie nieodpowiednich modeli laboratoryjnych. Modelowanie złożonych chorób człowieka w tradycyjnych organizmach laboratoryjnych jest trudne, ale problem ten można obejść dzięki badaniom nad ludzkimi ksenoprzeszczepami. Opisana przez nas metoda chirurgiczna pozwala na stworzenie ksenoprzeszczepów mięśni szkieletowych u ludzi, które mogą być wykorzystywane do modelowania chorób mięśni oraz do przeprowadzania przedklinicznych badań terapeutycznych. Zgodnie z protokołem zatwierdzonym przez Institutional Review Board (IRB) próbki mięśni szkieletowych są pobierane od pacjentów, a następnie przeszczepiane myszom gospodarzom NOD-Rag1^null IL2rγ^null (NRG). Myszy te są idealnymi gospodarzami do badań transplantacyjnych ze względu na ich niezdolność do wytwarzania dojrzałych limfocytów, a tym samym nie są w stanie rozwinąć komórkowych i humoralnych adaptacyjnych odpowiedzi immunologicznych. Myszy gospodarzy są znieczulane izofluranem, a mięśnie piszczelowe przednie i prostownikowe długie palca myszy są usuwane. Fragment ludzkiego mięśnia jest następnie umieszczany w pustym przedziale piszczelowym i zszywany do bliższych i dalszych ścięgien mięśnia strzałkowego długiego. Ksenografowany mięsień jest spontanicznie unaczyniany i unerwiany przez mysiego gospodarza, w wyniku czego powstaje solidnie zregenerowany ludzki mięsień, który może służyć jako model do badań przedklinicznych.

Wprowadzenie

Stwierdzono, że tylko 13,8% wszystkich programów rozwoju leków będących w trakcie prób klinicznych kończy się sukcesem i prowadzi do zatwierdzonych terapii¹. Chociaż ten wskaźnik sukcesu jest wyższy niż wcześniej zgłaszane 10,4%², nadal istnieje znaczne pole do poprawy. Jednym ze sposobów zwiększenia wskaźnika sukcesu badań klinicznych jest ulepszenie modeli laboratoryjnych stosowanych w badaniach przedklinicznych. Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) wymaga badań na zwierzętach, aby wykazać skuteczność leczenia i ocenić toksyczność przed badaniami klinicznymi fazy 1. Jednak często występuje ograniczona zgodność w wynikach....