В настоящем протоколе описан склеральный подход к имплантации субретинального устройства, что является возможной хирургической техникой для реализации на животных моделях заболеваний сетчатки в исследованиях.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В настоящем протоколе описан склеральный подход к имплантации субретинального устройства, что является возможной хирургической техникой для реализации на животных моделях заболеваний сетчатки в исследованиях.
Дегенерация сетчатки, такая как возрастная макулярная дегенерация (ВМД), является основной причиной слепоты во всем мире. Для разработки методов лечения ВМД на основе регенеративной медицины было использовано множество подходов, в том числе на основе стволовых клеток. Грызуны в качестве животных моделей дегенерации сетчатки являются основой для трансляционных исследований из-за широкого спектра штаммов, которые развивают заболевания дегенерации сетчатки на разных стадиях. Тем не менее, имитация терапевтической доставки субретинальных имплантатов у грызунов является сложной задачей из-за анатомических различий, таких как размер хрусталика и объем стекловидного тела. Этот хирургический протокол направлен на обеспечение управляемого метода трансплантации имплантатов в субретинальное пространство у крыс. В него включено удобное для пользователя всестороннее описание важнейших шагов. Этот протокол был разработан в качестве экономически эффективной хирургической процедуры для воспроизводимости в различных доклинических исследованиях на крысах. Перед проведением хирургического эксперимента требуется правильная миниатюризация имплантата человеческого размера, которая включает в себя корректировку размеров имплантата. Вместо интравитреальной процедуры используется внешний подход для доставки имплантата в субретинальное пространство. С помощью небольшой острой иглы выполняется склеральный разрез в височной верхней квадранте с последующим парацентезом для снижения внутриглазного давления, тем самым минимизируя сопротивление во время хирургической имплантации. Далее проводится введение сбалансированного солевого раствора (БСС) через разрез для достижения очаговой отслойки сетчатки (ПД). Наконец, проводится установка и визуализация имплантата в субретинальное пространство. Послеоперационная оценка субретинального размещения имплантата включает визуализацию с помощью оптической когерентной томографии в спектральной области (SD-OCT). Последующие методы визуализации позволяют установить субретинальную стабильность имплантата, прежде чем глаза будут собраны и зафиксированы для гистологического анализа.
Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) является основной причиной слепоты во всем мире. Число людей, пострадавших от ВМД, в 2020 году оценивалось в 196 миллионов, и по прогнозам, к 2040 году это число увеличится примерно до 288миллионов1. За последнее десятилетие было разработано несколько терапевтических средств для смягчения визуальных изменений, связанных с поздними стадиями ВМД, в основном для лечения развития и прогрессирования неоваскуляризации хориоидеи, наблюдаемой при влажной ВМД. И наоборот, лечение сухой ВМД, при которой дисфункция и потеря клеток пигментного эпителия сетчатки (РПЭ) прогрессируют в РПЭ и атрофию сетчатки, по оценкам, составляют от 85% до 90% ВМД, с распространенностью 0,44% во всем мире1,2. ВМД была описана как многофакторное заболевание, при котором возраст, генетические факторы и факторы окружающей среды способствуют возникновению и прогрессированию заболевания; В настоящее время разрабатывается несколько методов лечения различных патофизиологических путей, связанных с этим заболеванием3.
Терапия на основе стволовых клеток была разработана в качестве нового терапевтического варианта для замены неэффективного РПЭ при сухой ВМД4. Хотя использование плюрипотентных стволовых клеток все еще находится на ранних стадиях клинических испытаний, безопасность была продемонстрирована в нескольких клинических испытаниях 5,6,7. На сегодняшний день существует два основных пути развертывания стволовых клеток в субретинальном пространстве: суспензия или вставка монослойного пластыря, засеянного на биосовместимый имплантат 8,9,10,11,12. Новые стратегии с использованием терапии на основе стволовых клеток в доклинических исследованиях требуют животных моделей, в которых терапевтические препараты на основе стволовых клеток могут быть доставлены в тот же целевой участок, что и у людей. Разница в анатомии может потребовать незначительных изменений в процедурах, хирургическом оборудовании и подходе по сравнению с теми, которые используются сконечным продуктом человека. Модификация методов глазной хирургии является одним из необходимых изменений, которое было широко описано как успешный подход для использования на различных моделях животных 15,16,17.
Несмотря на то, что в предыдущих публикациях упоминались хирургические методы установки субретинальных имплантатов у крыс, нет исчерпывающих описаний таких методов для преодоления технических трудностей, с которыми могут столкнуться исследователи. Таким образом, существует необходимость в надлежащем подробном описании хирургических методов, предоставлении передовых методов и извлеченных уроков, чтобы избежать и, при необходимости, решить проблемы на критических этапах на протяжении всей процедуры. Целью данной рукописи является предоставление исчерпывающих рекомендаций по хирургической имплантации имплантата в субретинальное пространство у крыс.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) Университета Южной Калифорнии и проводились в соответствии с Руководством Национальных институтов здравоохранения (NIH) по уходу и использованию лабораторных животных и Заявлением Ассоциации исследований в области зрения и офтальмологии (ARVO) по использованию животных в офтальмологических исследованиях и исследованиях зрения. В общей сложности в настоящем исследовании было использовано 12 крыс-самцов Королевского колледжа хирургов (RCS). Животные были выращены в животноводческом помещении и включены в исследование по достижении ими возраста 28 лет ± 1 дня после рождения. Было проведено полное обследование глаз, чтобы убедиться в отсутствии глазных аномалий. Субретинальные имплантаты, ультратонкие мембраны, изготовленные из парилена С и покрытые витронектином, были разработаны специальной коммерческой организацией (см. Таблицу материалов). Эти мембраны по толщине и проницаемости повторяют мембраны человеческого размера (сетчатый каркас толщиной 6,0 мкм с круговыми порами 20 мкм в ультратонких зонах). Миниатюризация длины и ширины (1,0 мм × 0,4 мм) из мембран человеческого размера была достигнута для размещения субретинальных имплантатов внутри глаз грызунов18.
1. Уход за животными и хирургическая подготовка
2. Склеральный доступ для субретинальной имплантации: хирургическая техника
3. SD-ОКТ-визуализация
4. Восстановление животных
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Имплантация субретинального имплантата крысам с РКС (N = 12) продемонстрировала целесообразность и воспроизводимость хирургической техники субретинального родоразрешения у крыс. В этом исследовании правый глаз был обработанным глазом (N = 12) с имплантатом. В клинической оценке, проведенной в конце процедуры с использованием операционного микроскопа, девять из 12 обработанных глаз продемонстрировали субретинальную локализацию имплантата (75,00%), два глаза (16,67%) были идентифицированы ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Несмотря на то, что процедура была описана ранее с небольшими вариациями, цель данной рукописи – дать всестороннее описание хирургической процедуры по установке субретинальных имплантатов у крыс, которой следует следовать при изучении техники, а также преодолеть хирургические трудности и потенциальные осложнения, с которыми могут столкнуться исследователи. Хирургический протокол, описанный здесь, включает в себя использование ультратонкой мембраны из парилена, которая широко используется...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
M.S.H., D.R.H. и J.L. являются соучредителями и консультантами компании Regenerative Patch Technologies (RPT). Другие авторы удостоверяют, что они не имеют никакой связи или участия в какой-либо организации или организации, имеющей какой-либо финансовый или нефинансовый интерес к предмету или материалам, обсуждаемым в данной рукописи.
Это исследование было поддержано CIRM DT3 (MSH) и Исследованиями по предотвращению слепоты (Глазной институт Роски Университета Южной Калифорнии). Мы хотим поблагодарить Фернандо Гальярдо и доктора Ин Лю за их техническую помощь.
Спонсор не играл никакой роли в разработке или проведении этого исследования.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 1 cc шприц | VWR | BD309659 | |
| Игла 27 G 1/2'' | VWR | BD305109 | |
| Игла 30 G 1/2'' | VWR | BD305106 | |
| Тупая игла 32 G - Маленький втулочный RN | Hamilton | 7803-04 | |
| 4-0 Шелковая нить Perma Hand чёрная 1X18" PC-5 | Ethicon | 1984G | |
| Стерильные хлопковые наконечники 6'' | VWR | 10805-154 | |
| Бетадин 5% стерильный офтальмологический раствор | Alcon | 8007-1 | |
| BSS раствор для ирригации 15 мл | Accutome | Ax17362 | |
| Бупренорфин ER | ZooPharm | N/A | |
| Калипер Castroviejo | Storz | E2405 | |
| Шовные щипцы Castroviejo 0.12 мм | Storz | E1796 | |
| Прямые ножницы Clayman-Vannas | Storz | E3383S | |
| Квадратное покрывало | WVR | 48366-227 | |
| Блок EPS полистирольный | Silverlake LLC | CFB8x12x2 | |
| Gonak 15 мл | Accutome | Ax10968 | Любрикант для глаз |
| Прямые гемостатические пинцетные клещи Halstead | Storz | E6772 | |
| Шприц Hamilton серии 700 100 µL | Hamilton | 7638-01 | |
| ПО HEYEX Software | Heidelberg | N/A | программное обеспечение для управления изображениями |
| Косинусные щипцы для связывания Kelman-McPherson | Storz | E1815 AKUS | |
| Кетамин (100 мг/мл) | MWI | 501072 | |
| Зажим для игл 9 мм изогнутый тонкий с фиксацией | Storz | 3-302 | |
| Мазь неомицин/полимиксин B сульфат/бацитрацин цинк 3,5 г | Accutome | Ax0720 | |
| Офтальмологический операционный микроскоп | Zeiss | SN: 233922 | |
| Фенилефрин 2,5% 15 мл | Accutome | Ax0310 | |
| Spectralis SD-OCT | Heidelberg | SPEC-CAM-011210s3600 | |
| Стерильный накладной полотенце | VWR | 100229-300 | |
| Стерильные операционные перчатки | VWR | 89233-804 | |
| Система нагрева T-Pump | Gaymar | TP650 | |
| Тропикамид 1% 15 мл | Accutome | Ax0330 | |
| Ультратонкие мембраны, изготовленные из парилина С и покрытые витронектином | Mini Pumps LLC, CA | специально разработанные для данного исследования | используется в качестве субретинальных имплантата |
| Ксилазин (100 мг/мл) | MWI | 510650 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
