Stosowanie prawidłowej metody podawania leków jest jednym z kluczowych czynników w osiąganiu pomyślnych wyników terapeutycznych. Pomimo obfitości metod dostarczania środków terapeutycznych do ośrodkowego układu nerwowego (OUN), opisano tylko kilka metod dostarczania do obwodowego układu nerwowego (PNS) przez bezpośrednie wstrzyknięcie nerwu. Bezpośrednie wstrzyknięcie nerwu, takie jak wstrzyknięcie do zwojów korzenia grzbietowego (DRG) u szczurów, zostało wypróbowane w badaniach przedklinicznych w celu lepszego zrozumienia mechanizmów bólu, toksyczności leków, transferu genów1,2,3, oraz ogólny rozwój metody1,4. Dodatkowe doniesienia na temat bezpośredniego wstrzykiwania nerwu obejmują wstrzyknięcie nerwu rdzeniowego4, wstrzyknięcie nerwu kulszowego1 oraz wstrzyknięcie nerwu błędnego u szczurów5 i myszy6. Ostatnio zaproponowano metodę wstrzykiwania nadchondrialnego w celu lepszej dystrybucji leków do głowy nerwu wzrokowego u królików7.
DRG jest uważane za idealne miejsce do bezpośredniego wstrzykiwania wektorów obciążonych transgenami, takich jak wirus związany z adenowirusem (AAV), ze względu na funkcję sensoryczną ciał komórkowych w klasie DRG2. Opisano zarówno chirurgiczne, jak i niechirurgiczne metody iniekcji DRG1,8. Znaleziono jednak kontrowersyjne wnioski dotyczące spójności wyników z niechirurgiczną metodą iniekcji DRG1. Sugeruje się, że metoda chirurgiczna polegająca na częściowej laminektomii jest w 100% skuteczna w przypadku wstrzyknięcia DRG szczurom bez żadnej zmiany wyników zachowania3, podobnie jak metoda obejmująca częściową osteotomię u myszy9. Kilka badań donosi o metodach dostarczania leków do wstrzykiwań DRG, które były stosowane w przedklinicznych badaniach nad terapią genową u szczurów i myszy1,2,10. Badania nad terapią genową opartą na wektorach, obejmujące miejscowe wstrzyknięcia, mogą przynieść następujące korzyści: zmniejszona ekspresja poza celem, zmniejszenie toksyczności ogólnoustrojowej oraz mniejsze miano wirusa i objętość wstrzyknięć, zmniejszone ryzyko powikłań immunogennych11,12.
Metoda bezpośredniego wstrzykiwania w nerw kulszowy, najdłuższy nerw ciała, została wypróbowana poprzez odsłonięcie prawego nerwu kulszowego na poziomie połowy uda szczura. W metodzie wykorzystano pipetę z wyciąganego szkła wyposażoną w system iniekcji sterowany przez mikroprocesor w celu wstrzyknięcia całkowitej objętości 10 μl barwnika o natężeniu przepływu 1,2 μl/min1. Eksperyment ten wykazał brak dystrybucji barwnika do poziomu DRG, a dystrybucja była w większości ograniczona wokół miejsca wstrzyknięcia. Podobnie, inne metody bezpośrednich zastrzyków nerwowych, takie jak zastrzyki z nerwu rdzeniowego, zostały wypróbowane z barwnikiem w celu oceny odpowiedniej objętości wstrzyknięcia i wzorca dystrybucji barwnika u szczurów. Sugeruje się, że 2 μl są optymalne do wstrzyknięcia nerwu rdzeniowego, podczas gdy 3 μl barwnika przez wstrzyknięcie DRG wykazały rozkład zarówno w zwojach korzenia grzbietowego, jak i brzusznego u szczurów1. Stwierdzono, że objętość do wstrzyknięcia DRG u myszy jest optymalna od 1,0 μl do 1,5 μl w zależności od szczepu i wielkości ciała2,9.
Metoda bezpośredniego wstrzykiwania nerwu błędnego została użyta u szczurów5 i myszy6 do oceny roli uszkodzenia nerwowego lub integralności komórkowej w przenoszeniu ludzkiej α-synukleiny. Te dwa badania, przeprowadzone przez tę samą grupę badaczy, opisują krótką metodę bezpośredniego wstrzykiwania wektorów AAV do lewego nerwu błędnego w okolicy szyjki macicy. U szczurów metoda obejmowała szklaną kapilarnę o średnicy końcówki 60 μm w celu wstrzyknięcia 2 μl wektora przy natężeniu przepływu 0,5 μl/min za pomocą strzykawki Hamilton o pojemności 5 μm. U myszy wstrzyknięto całkowitą objętość roztworu wektorowego o stężeniu 750 nL / min z szybkością przepływu 160 nl / min za pomocą stalowej igły 36 G umieszczonej na strzykawce NanoFil o pojemności 10 μl6. Eksperymenty te wykazały, że transgen był dostarczany i wyrażany w aksonach w moście i śródmózgowiu szczurów i myszy. Podobnie grzbietowe jądro ruchowe lewego nerwu błędnego wykazało dodatnią reakcję immunologiczną z transgenem. Te dowody ilustrują, że metoda bezpośredniego wstrzykiwania nerwu błędnego może być niezawodną metodą w terapii genowej, w której transdukcja komórkowa jest przedłużona do kilku miejsc w mózgu, które wysuwają aksony przez nerw błędny. Jednak metody te nie wspominają o użyciu żadnego barwnika do śledzenia wierności wtrysku.
Tutaj opisana jest metoda bezpośredniego wstrzykiwania do lewego nerwu błędnego przy użyciu nietoksycznych barwników śledzących, które są w dużej mierze stosowane przez badaczy w badaniach przedklinicznych. Omówiono potencjalne pułapki, które mogą powodować trudności w dostarczaniu leków oraz sposoby ich pokonania. Sytuacje te są zilustrowane zdjęciami, aby pokazać, co sprawia, że poród się nie udaje i jak sprawić, by zakończyła się sukcesem.