Transplante Ortotópico de Fígado em Camundongos Utilizando Angiotomografia Microcomputadorizada
September 22nd, 2023
Neste protocolo, discutimos a implementação de um modelo de transplante ortotópico de fígado (THO) bem-sucedido em camundongos. Além disso, são discutidos também os adjuvantes para analisar melhor a patência do aloenxerto após o sucesso do TOL em camundongos, especificamente utilizando exames de microtomografia computadorizada (microTC).
O transplante é muitas vezes a única terapia eficaz para a doença de órgãos em estágio terminal. Para compreender os complexos mecanismos inerentes à lesão do transplante hepático, modelos robustos de transplante de pequenos animais têm sido desenvolvidos para recapitular a fisiologia e fisiopatologia da lesão do aloenxerto. Estratégias inovadoras precisarão ser desenvolvidas para interrogar profundamente as vias mecanicistas envolvidas na lesão tecidual observada no transplante e expandir o pool de doadores.
O uso de camundongos para estudar o transplante é vital, pois permite o uso de linhagens de camundongos transgênicas e editadas por genes para estudar o papel de vias moleculares específicas na fisiopatologia da lesão do enxerto. Há uma série de desafios técnicos com o transplante hepático de camundongos, incluindo o pequeno diâmetro da anastomose vascular e o subsequente risco de trombose levando à falha do enxerto. Embora muitas tecnologias, como a angiografia por ultrassom, tenham sido empregadas, a tomografia por microcomputador tem vantagens, incluindo a capacidade de obter imagens de alta resolução da anastomose vascular em todo o abdome.
Esses estudos podem ser realizados longitudinalmente para avaliar a permeabilidade vascular e a profusão hepática ao longo do tempo. Existem muitos desafios para a realização de estudos precisos e claros de microtomografia em roedores. Verificamos que o uso de sincronização cardíaca e o ajuste das concentrações de isoflurano para diminuir a frequência respiratória produzem as imagens mais nítidas.
Também descobrimos que a utilização de contraste específico de roedor para fases específicas também melhorou a visualização.
Visão Geral
Este protocolo descreve um modelo para o transplante hepático ortotópico (THO) bem-sucedido em camundongos, focando no uso de exames de microtomografia computadorizada (microCT) para analisar a permeabilidade do enxerto após o transplante.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Biologia de Transplantes
- Modelos de Pequenos Animais
- Imagem por Microtomografia Computadorizada
Contexto
- O transplante é uma terapia crítica para doenças orgânicas em estágio terminal.
- Modelos de camundongos são essenciais para estudar os mecanismos de lesão de enxertos.
- A microCT oferece imagens de alta resolução para avaliar a anastomose vascular.
- Existem desafios técnicos na realização de transplantes hepáticos em camundongos.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um modelo confiável para THO em camundongos.
- Utilizar microCT para avaliar a permeabilidade do enxerto.
- Abordar desafios nas técnicas de imagem e cirúrgicas.
Métodos Utilizados
- Transplante hepático ortotópico em camundongos.
- Imagem por microCT para avaliação vascular.
- Gating cardíaco e ajustes de iso fluorina para imagens mais claras.
- Protocolo cirúrgico detalhado para obtenção e transplante do fígado.
Principais Resultados
- Implementação bem-sucedida de THO em um modelo de camundongo.
- A microCT forneceu imagens claras das estruturas vasculares.
- Técnicas refinadas melhoraram a qualidade da imagem e a avaliação do enxerto.
- Identificaram-se etapas-chave em procedimentos cirúrgicos para aumentar as taxas de sucesso.
Conclusões
- O modelo estabelecido é eficaz para estudar o transplante hepático.
- A microCT é uma ferramenta valiosa para monitorar a permeabilidade do enxerto.
- O refinamento contínuo das técnicas melhorará estudos futuros.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
MicroCT angiography in orthotopic liver transplantation (OLT) mouse models enables high-resolution, non-terminal assessment of vascular anastomosis, supporting mechanistic de-risking and target validation in transplantation research. This imaging approach enhances predictive confidence in allograft patency and facilitates longitudinal studies without sacrificing valuable animal models. The method is strategically positioned to inform early discovery and preclinical decision points in transplantation-focused R&D portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of molecular pathways involved in allograft injury using genetically modified mouse models.
- Supports functional validation of vascular anastomosis and graft patency in real time.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing repeated, non-lethal imaging of the same subject.
- Improves predictive confidence for downstream therapeutic evaluation in transplantation biology.
Screening & Assay Development
- Provides validated, high-fidelity imaging outputs for quantitative assessment of vascular integrity.
- Standardizes evaluation of technical success in surgical models, supporting reproducibility.
- Enables scalable, longitudinal monitoring of therapeutic interventions in preclinical studies.
- Prepares robust biological systems for compound screening and efficacy assessment.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models for studying organ transplantation and injury mechanisms.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling repeated measurements.
- Reduces biological risk by providing early, quantitative readouts of graft function.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions for transplantation-focused therapeutics.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates from early discovery through preclinical validation, enabling hypothesis testing, pathway clarification, and biological de-risking in transplantation research.
- Discovery Biology: Supports mechanistic studies of allograft injury and vascular patency using genetically engineered models.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative imaging outputs for technical and therapeutic evaluation.
- Analytics: Provides high-resolution, 3D vascular reconstructions for comparative analysis across experimental conditions.
- Translational Research: Enables longitudinal, non-terminal assessment of graft function, supporting biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging and surgical workflow for diverse transplantation studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and target validation in transplantation models.
- Operational Value: Standardizes imaging and surgical protocols for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in transplantation R&D.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of transplantation-focused assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgery and small animal anesthesia.
- Demands access to microCT imaging systems with cardiac gating and advanced reconstruction capabilities.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and surgical techniques.
- Adaptation may be needed for different organ systems or animal models.
- Imaging quality depends on precise control of anesthesia and contrast timing.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:39
Midline Laparotomy Surgery in Donor Mice for Orthotopic Liver Transplantation
4:16
Midline Laparotomy Surgery in Recipient Mice for Orthotopic Liver Transplantation
6:45
Mouse MicroCT Angiography Imaging to Evaluate Allograft Patency and Durability of Anastomoses After Liver Transplantation
