Procedimentos Operacionais e de Biocontenção de uma Instalação para Camundongos de Laboratório com Microbioma Natural: Procedimento de Imunofenotipagem
13 de dezembro de 2024
Aqui, descrevemos a estrutura e os procedimentos operacionais, incluindo medidas de contenção microbiana de uma instalação para "camundongos selvagens" usando amostragem de sangue para imunofenotipagem como exemplo.
Investigamos os efeitos da nutrição no sistema imunológico. E estamos particularmente interessados nos efeitos antienvelhecimento e anti-inflamatórios da restrição calórica e dos regimes de jejum e no papel da microbiota nesses processos. Os camundongos selvagens combinam o fundo genético bem caracterizado das linhagens de camundongos de laboratório e o microbioma natural dos camundongos que vagam livremente.
No entanto, o microbioma natural desses camundongos selvagens contém vírus, bactérias e também parasitas e, portanto, representa um desafio para as instalações de criação de animais. A contribuição do QUEST Center for Responsible Research foi o desenvolvimento da estrutura dos seis R, que aprimora os três Rs que conhecemos de Russell e Burch, substituição, refinamento e redução, incorporando três Rs adicionais robustez, registro e relatórios. Esta estrutura visa melhorar a reprodutibilidade e a transparência da pesquisa pré-clínica.
E a ideia é que os resultados experimentais sejam mais confiáveis, confiáveis e, em última análise, traduzíveis para contextos clínicos. Nos últimos quatro anos, desenvolvemos o conceito de uma instalação para camundongos selvagens com procedimentos distintos de biocontenção. Gostaríamos de compartilhar nossa experiência com os pesquisadores para permitir que eles incluam camundongos com um microbioma natural em seu trabalho.
O AVC é mais comum em pessoas idosas. O sistema imunológico tem células de memória de combater partículas infecciosas e viver com microbiota heterogênea. Assim, a modelagem do AVC em camundongos selvagens é um modelo refinado em roedores que reflete melhor as condições dos pacientes.
Depois de trocar para calças de área, cossaco e capas de sapato descartáveis, remova os sapatos e as meias na antessala do chuveiro de ar. Coloque meias de área e equipamentos de proteção individual de corpo inteiro, incluindo macacão Tyvek, rede de cabelo, luvas de algodão, luvas de nitrilo e máscaras faciais. Entre nas meias da área de uso do chuveiro de ar através do revestimento adesivo para piso.
Durante o banho de ar, levante os braços e faça um giro de 360 graus. Saia do chuveiro de ar e calce os sapatos da área do outro lado. Transfira o mouse de sua sala em uma gaiola fechada e ventilada individualmente para a sala de procedimentos.
Posicione o rato anestesiado de bruços na mesa desinfetada e segure a nuca para comprimir as veias do pescoço. Usando uma mão, prenda a cabeça do mouse com o polegar e o indicador. Insira um capilar fresco no canto medial do olho sob a membrana nictitante em um ângulo de 45 graus.
Gire axialmente o capilar através da membrana sinusal na parte de trás da órbita até que o sangue comece a fluir. Colete um mínimo de 15 microlitros de sangue em um tubo de coleta de sangue contendo uma gota de EDTA. Afrouxe o aperto na nuca antes de remover o capilar para minimizar o sangramento no tecido.
Use uma gaze limpa ou cotonete para estancar o sangramento e garantir a hemostasia. Gire levemente o tubo para misturar o sangue e o EDTA sem agitá-lo e armazene a amostra de sangue no gelo. Depois de concluir a coleta de sangue, troque as luvas e desinfete todos os materiais e superfícies.
Coloque novas roupas de proteção no fluxo de ar laminar de acesso, ou LAF, localizado em frente à cabine do LAF. Desinfetar os recipientes de amostras e removê-los através da porta deslizante na parede de vidro da cabine LAF. Depois de transferir os recipientes de amostra para a pessoa dois, desinfete todas as superfícies.
Receba recipientes de amostra desinfetados da área selvagem sem contato direto através da porta deslizante na parede de vidro da cabine LAF. Em seguida, deixe macacões descartáveis e sapatos de área dentro da área designada. Descarte a rede de cabelo, as luvas de borracha e a máscara facial.
Entre no chuveiro de ar imediatamente na área meias. Levante os braços e faça um giro de 360 graus enquanto toma banho de ar. Deixe o chuveiro de ar e coloque as meias da área no coletor de roupas.
Coloque meias pessoais, sapatos e capas de sapato descartáveis. Deposite roupas na área do coletor de lavanderia do vestiário e troque por roupas normais.
Visão Geral
Este artigo investiga os efeitos da nutrição sobre o sistema imunológico, com foco nos efeitos anti-envelhecimento e anti-inflamatórios da restrição calórica e do jejum. Destaca os desafios impostos pelo microbioma natural de camundongos 'Wilding' em ambientes de pesquisa.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Imunologia
- Manejo Animal
Antecedentes
- Camundongos selvagens combinam a genética de camundongos de laboratório com o microbioma natural de camundongos de vida livre.
- O microbioma natural inclui vírus, bactérias e parasitas, o que complica o manejo animal.
- O Centro QUEST para Pesquisa Responsável desenvolveu um framework de seis R para aprimorar a reprodutibilidade da pesquisa.
- Esse framework se baseia nos três R tradicionais: substituição, refinamento e redução.
Objetivo do Estudo
- Explorar o impacto da nutrição nas respostas imunológicas.
- Avaliar o papel da restrição calórica e do jejum no envelhecimento e na inflamação.
- Examinar as implicações da microbiota nesses processos.
Métodos Utilizados
- Coleta de sangue para imunofenotipagem.
- Medidas de contenção microbiana em instalações de pesquisa.
- Aplicação do framework seis R para transparência na pesquisa.
- Análise da composição do microbioma em camundongos Wilding.
Resultados Principais
- Identificou os desafios do uso de camundongos selvagens em pesquisas devido ao seu microbioma.
- Demonstrou o potencial da restrição calórica e do jejum na saúde imunológica.
- Destacou a importância do framework seis R no aprimoramento das práticas de pesquisa.
- Forneceu insights sobre a relação entre nutrição, microbiota e função imunológica.
Conclusões
- A nutrição influencia significativamente o sistema imunológico e o envelhecimento.
- Camundongos selvagens apresentam desafios únicos que exigem manejo cuidadoso.
- O framework seis R pode melhorar a qualidade e a reprodutibilidade da pesquisa pré-clínica.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A integração de camundongos de laboratório com um microbioma natural, como os camundongos Wildling, nos fluxos de trabalho de imunofenotipagem aborda uma lacuna crítica na relevância translacional dos modelos pré-clínicos. Esta estrutura de instalação e procedimentos permite um perfilhamento imunológico mais preditivo, refletindo de perto a complexidade do sistema imunológico humano, o que sustenta uma maior confiança no descobrimento inicial e na redução de riscos mecanicistas. A abordagem aprimora a tomada de decisões no portfólio ao fornecer dados robustos e reprodutíveis que informam de maneira mais precisa o avanço ajustado ao risco.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação de vias imunológicas em um sistema com complexidade do microbioma relevante ao ser humano.
- Apoia a desmistificação biológica ao revelar fenótipos imunológicos não capturados em modelos SPF.
- Melhora a confiança preditiva para validação de alvos por meio de resultados robustos de imunofenotipagem.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Facilita a preparação de populações de células imunes validadas para ensaios posteriores.
- Padroniza os protocolos de coleta e contenção de sangue para garantir a reprodutibilidade entre estudos.
- Permite o perfilhamento imune quantitativo, apoiando a avaliação confiável de compostos em fluxos de triagem.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha modelos imunológicos pré-clínicos com sistemas relevantes para doenças humanas ao manter um microbioma natural.
- Oferece continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica, permitindo leituras do sistema imunológico maduro.
- Reduz os riscos do avanço translacional ao gerar dados com maior translatabilidade clínica.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este procedimento e instalação de imunofenotipagem conectam a descoberta inicial e a pesquisa pré-clínica, permitindo testes robustos de hipóteses e a elucidação de vias imunológicas em modelos com maior valor translacional.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre modulação imunológica no contexto de um microbioma natural.
- Triagem: Fornece medidas reprodutíveis e quantitativas de células imunes para o desenvolvimento de ensaios.
- Análises: Oferece saídas padronizadas de imunofenotipagem para comparação entre diferentes condições.
- Pesquisa Translacional: Alinha os resultados imunológicos com biomarcadores relevantes para humanos e modelos de doenças.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma infraestrutura e fluxo de trabalho reutilizáveis para programas contínuos de P&D com foco imunológico.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na validação de alvos imunológicos.
- Valor Operacional: Fornece procedimentos padronizados, escalonáveis e reprodutíveis de imunofenotipagem.
- Valor Estratégico: Permite decisões mais assertivas de avançar/não avançar e reduz riscos biológicos em estágios avançados por meio de maior relevância do modelo.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de ativos imunomoduladores.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em manejo animal, imunologia e protocolos de biocontenção.
- Requer infraestrutura especializada de instalações para contenção do microbioma e separação de fluxo de trabalho.
- Necessita padronização rigorosa entre equipes nos procedimentos de coleta de amostras e desinfecção.
- Pode exigir adaptação para diferentes linhagens de camundongos ou modelos de doenças.
- A complexidade operacional aumenta com a necessidade de biocontenção rigorosa e treinamento de pessoal.
