Artigo de método

Tecnologias Fundamentais e de Última Geração em Estudos de Retina e Reparo de Doenças

DOI:

10.3791/65003

⸱

3 de março de 2023

 , 
1State Key Laboratory of Ophthalmology, Zhongshan Ophthalmic Center, Sun Yat-sen University

Neste artigo

Resumo

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ARTIGOS DISCUTIDOS:

Ma, Y., Li., T. Monitorando o crescimento dinâmico dos vasos da retina em modelo de camundongo com retinopatia induzida por oxigênio. Jornal de Experimentos Visualizados. (170), e62410 (2021).

Guan, Y., Xie, B. Zhong, X. Sistema de indução organoide retiniano para derivação de tecidos retinianos 3D de células-tronco pluripotentes humanas. Jornal de Experimentos Visualizados. (170), e62435 (2021).

Rose, K., Lokappa, S. Chen, J. Dois métodos de peeling para o isolamento de compartimentos de células fotorreceptoras na retina de camundongos para análise de proteínas. Jornal de Experimentos Visualizados. (178), e62977 (2021).

Ye., Q. et al. Métodos in vivo para avaliar a função e estrutura das células ganglionares da retina e do nervo óptico em animais de grande porte. Jornal de Experimentos Visualizados. (180), e62879 (2022).

Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. Otimizando a configuração e as condições do eletrorretinograma ex vivo para estudar a função da retina em olhos pequenos e grandes. Jornal de Experimentos Visualizados. (184), e62763 (2022).

Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. Método de PCR de gotículas digitais para a quantificação da eficiência de transdução de AAV na retina murina. Jornal de Experimentos Visualizados. (178), e63038 (2021).

Editorial

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Cuidadosamente esculpido pela evolução, o olho compreende tecidos complexos, mas lindamente organizados, que trabalham juntos para a detecção da luz. A retina, uma parte do olho que representa uma extensão externa do cérebro, desempenha um papel central na detecção de fótons, na conversão de luz em códigos neurais e na transmissão de informações neurais codificadas para o cérebro. Devido à sua importância nesses processos, a retina tem sido estudada há décadas como modelo de processos fisiológicos e patológicos do sistema nervoso central. No entanto, a cegueira incurável ainda é causada principalmente pela degeneração da retina.

O objetivo temático desta coleção de métodos é fornecer métodos altamente reprodutíveis e consistentes para cientistas e oftalmologistas dedicados à pesquisa ocular. Em consonância com esse objetivo, seis artigos sobre métodos novos ou aprimorados foram incluídos e discutidos nesta coleção. Esses artigos abrangem métodos que incluem o monitoramento do crescimento dinâmico de vasos em condições patológicas, a diferenciação de iPS humano em organoides retinianos, a preparação de compartimentos de células fotorreceptoras, a avaliação in vivo das funções das células ganglionares da retina (RGC) em animais de grande porte, a otimização do registro de eletrorretinograma ex vivo (ERG) e titulação simplificada de partículas de vírus adeno-associado (AAV) para fins terapêuticos e de pesquisa.

Resumidamente, como parte desta coleção, Ma e Li1 fornecem uma técnica para análise de imagem aprimorada envolvendo o monitoramento da remodelação dos vasos da retina sob condições de retinopatia induzida por oxigênio (OIR), o que ajudará no estudo de uma série de doenças relacionadas aos vasos da retina, como retinopatia diabética proliferativa (PDR), retinopatia da prematuridade (ROP) e oclusão da veia retiniana (RVO). Guan et al.2 descrevem um protocolo otimizado de indução de organoides retinianos para gerar tecidos retinianos com alta reprodutibilidade e eficiência, o que beneficiará a modelagem de doenças e a terapia celular. Rose et al.3 apresentam uma técnica relativamente rápida e direta para enriquecer frações proteicas subcelulares específicas de fotorreceptores em bastonetes normais, que pode ser adaptada para isolar e investigar quantitativamente a composição proteica de outras camadas da retina de retinas saudáveis e degeneradas. Ye et al.4 demonstram a avaliação in vivo da estrutura e função dos RGCs e do nervo óptico (ON) em animais de grande porte, incluindo caprinos e primatas não humanos, usando potencial evocado visual (VEP), eletrorretinograma padrão (PERG) e tomografia de coerência óptica (OCT), com o objetivo de aumentar a reprodutibilidade experimental e facilitar o uso de modelos animais de grande porte de neuropatias ópticas. Abbas et al.5 otimizam a configuração e as condições para eletrorretinogramas ex vivo para melhorar a análise da função retiniana e maximizar a amplitude e estabilidade da resposta, permitindo assim a quantificação das contribuições de tipos de células individuais na retina isolada. Essas melhorias facilitam a investigação das respostas à luz em amostras de retina de animais de grande porte e olhos de doadores humanos. Por fim, Okan et al.6 fornecem um método de PCR de gotículas digitais (dd-PCR) para quantificar o número absoluto de cópias do genoma do vírus adeno-associado (AAV) em uma retina injetada com alta precisão. Este método beneficiará muito o número crescente de estudos de edição/terapia de genes e indústrias que rotineiramente usam vetores AAV para transduzir os tecidos hospedeiros. O método também pode ser potencialmente modificado para a quantificação do número de cópias do DNA mitocondrial.

Todos os artigos acima nesta coleção de métodos descrevem tecnologias de ponta voltadas para a fisiologia da retina e os mecanismos da doença, e essas tecnologias são particularmente úteis no campo de rápido desenvolvimento da terapia gênica e celular da retina. No entanto, esses métodos não são totalmente simples, pois há uma variação considerável na confiabilidade entre laboratórios e configurações. No entanto, melhorias consistentes, como apresentadas nesta coleção, acabarão por levar a inovações no desenvolvimento de novas ferramentas e metodologias, permitindo assim que desafios futuros sejam enfrentados e impulsionem o campo. Em conclusão, isso representa uma coleção de métodos bem-sucedida que é de grande interesse para o público da área.

Divulgações

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Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

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Queremos agradecer a todos os autores e participantes por tornarem esta coleção possível.

Referências

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  1. Ma, Y., Li, T. Monitoring dynamic growth of retinal vessels in oxygen-induced retinopathy mouse model. Journal of Visualized Experiments. (170), e62410(2021).
  2. Guan, Y., Xie, B., Zhong, X. Retinal organoid induction system for derivation of 3D retinal tissues from human pluripotent stem cells. Journal of Visualized Experiments. (170), e62435(2021).
  3. Rose, K., Lokappa, S., Chen, J. Two peeling methods for the isolation of photoreceptor cell compartments in the mouse retina for protein analysis. Journal of Visualized Experiments. (178), e62977(2021).
  4. Ye, Q., et al. In vivo methods to assess retinal ganglion cell and optic nerve function and structure in large animals. Journal of Visualized Experiments. (180), e62879(2022).
  5. Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. Optimizing the setup and conditions for ex vivo electroretinogram to study retina function in small and large eyes. Journal of Visualized Experiments. (184), e62763(2022).
  6. Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. Digital droplet PCR method for the quantification of AAV transduction efficiency in murine retina. Journal of Visualized Experiments. (178), e63038(2021).

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Retinal VesselsOxygen induced RetinopathyRetinal Organoid Induction3D Retinal TissuesHuman Pluripotent Stem CellsPhotoreceptor Cell CompartmentsProtein AnalysisRetinal Ganglion CellOptic Nerve FunctionEx Vivo ElectroretinogramAAV Transduction Efficiency

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