Применение правильного метода введения препарата является одним из решающих факторов в достижении успешных терапевтических результатов. Несмотря на обилие методов доставки терапевтических агентов в центральную нервную систему (ЦНС), сообщается лишь о нескольких способах доставки в периферическую нервную систему (ПНС) путем прямого введения нервов. Прямая нервная инъекция, такая как инъекция в ганглии дорсального корешка (DRG) у крыс, была опробована в доклинических исследованиях для лучшего понимания механизмов боли, токсичности лекарств, переноса генов 1,2,3 и разработки общего метода 1,4. Дополнительные сообщения о прямой инъекции нерва включают инъекцию спинномозгового нерва4, инъекцию седалищного нерва1 и инъекцию блуждающего нерва крысам5 и мышам6. Недавно был предложен метод супрахондриальной инъекции для лучшего распределения терапевтических средств в диске зрительного нервау кроликов.
DRG считается идеальным местом для прямой инъекции трансген-загруженных векторов, таких как аденоассоциированный вирус (AAV), из-за сенсорной функции клеточных тел в DRG2. Описаны как хирургические, так и нехирургические методы инъекций DRG 1,8. Однако были сделаны противоречивые выводы о согласованности результатов с безоперационным методом инъекции DRG1. Хирургический метод, включающий частичную ламинэктомию, был признан на 100% успешным для инъекции DRG крысам без каких-либо изменений в поведенческих исходах3, а также метод с частичной остеотомией у мышей9. В нескольких исследованиях сообщается о методах доставки лекарств с помощью инъекций DRG, которые использовались в доклинических исследованиях генной терапии на крысах и мышах 1,2,10. Исследования генной терапии на основе векторов с использованием локализованных инъекций могут иметь следующие преимущества: снижение экспрессии вне мишени, снижение системной токсичности, а также уменьшение вирусной нагрузки и объемов инъекций, снижение риска иммуногенных осложнений11,12.
Метод прямой инъекции в седалищный нерв, самый длинный нерв тела, был опробован путем обнажения правого седалищного нерва на уровне средней части бедра крысы. В методе использовалась вытянутая стеклянная пипетка, оснащенная системой впрыска, управляемой микропроцессером, для введения общего объема 10 мкл красителя со скоростью потока 1,2 мкл/мин1. Этот эксперимент показал недостаточное распределение красителя до уровня DRG, причем распределение было в основном ограничено вокруг места инъекции. Аналогичным образом, другие методы прямых инъекций нервов, такие как инъекции спинномозговых нервов, были опробованы с использованием красителя для оценки соответствующего объема инъекции и характера распределения красителя у крыс. Предполагается, что оптимальным для инъекции спинномозгового нерва является 2 мкл, в то время как 3 мкл красителя при введении DRG показали распределение как в дорсальных, так и в вентральных ганглиях корешков у крыс1. Сообщалось, что объем для инъекции DRG мышам является оптимальным от 1,0 мкл до 1,5 мкл в зависимости от штамма и размера тела 2,9.
Метод прямой инъекции блуждающего нерва был использован у крыс5 и мышей6 для оценки роли повреждения нервной системы или клеточной целостности в переносе человеческого α-синуклеина. Эти два исследования, проведенные одной и той же группой исследователей, описывают краткий метод прямого введения векторов AAV в левый блуждающий нерв в шейной области. У крыс метод включал в себя стеклянный капилляр с диаметром наконечника 60 мкм для введения вектора 2 мкл со скоростью потока 0,5 мкл/мин с помощью шприца Гамильтона объемом 5 мкл. Мышам вводили векторный раствор в общем объеме 750 нл со скоростью потока 160 нл/мин с помощью иглы из тупой стали 36-G, установленной на шприц NanoFil объемом 10 мкл6. Эти эксперименты показали, что трансген доставлялся и экспрессировался в аксонах в мосту и среднем мозге крыс и мышей. Аналогичным образом, дорсальное моторное ядро левого блуждающего нерва показало положительную иммунную реакцию на трансген. Эти данные свидетельствуют о том, что метод прямой инъекции блуждающего нерва может быть надежным методом в генной терапии, при которой клеточная трансдукция распространяется на несколько участков мозга, которые проецируют аксоны через блуждающий нерв. Однако эти методы не упоминают об использовании какого-либо красителя для отслеживания точности инъекции.
Здесь описан метод прямой инъекции в левый блуждающий нерв с использованием нетоксичных красителей для слежения, которые в значительной степени применимы исследователями в доклинических исследованиях. Обсуждаются потенциальные подводные камни, которые могут вызвать трудности в доставке лекарств, и пути их преодоления. Эти ситуации иллюстрируются картинками, чтобы показать, что делает доставку неудачной и как сделать ее успешной.