Субретинальная доставка фоторецепторов-предшественников эмбриональных стволовых клеток человека у мышей RD10
6 октября 2023 г.
Описан подробный протокол подготовки посткриоконсервированных клеток-предшественников фоторецепторов hESC и субретинальной доставки этих клеток у мышей rd10 .
Мои исследования сосредоточены на разработке терапии на основе стволовых клеток для лечения поздних стадий заболеваний сетчатки, которые вызывают дегенерацию фоторецепторов. Целью нашего исследования является замещение потери фоторецепторов у пациентов клинически безопасными и функциональными предшественниками фоторецепторов с целью улучшения остроты зрения или даже восстановления зрения. Основной доклинической моделью являются мыши, но их глазное яблоко небольшого размера затрудняет введение материалов, особенно под сетчатку.
Развитие навыка выполнения успешных субретинальных инъекций требует терпения и настойчивости. Мы успешно разработали ламининовую основу для метода дифференцировки рецепторов, которая способна генерировать фоторецепторы-предшественники за 32 дня. Субретинальная трансплантация клеточных суспензий предшественников этого фоторецептора у грызунов привела к синаптической связи между отверстиями и трансплантатом в глазах.
Это привело к частичному восстановлению зрения. Наш подход прост, правильная визуализация помогает хирургу провести иглу в интересующую область.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен протокол подготовки клеток-предшественников фоторецепторов, полученных из hESC после криоконсервации, и их субретинального введения мышам линии rd10. Целью исследования является разработка методов терапии заболеваний сетчатки, вызывающих дегенерацию фоторецепторов, на основе стволовых клеток.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Биология стволовых клеток
- Заболевания сетчатки
Теоретическая справка
- Дегенерация фоторецепторов приводит к потере зрения у многих пациентов.
- Терапия стволовыми клетками предлагает потенциальное решение для восстановления зрения.
- Субретинальные инъекции на моделях мелких животных сопряжены с техническими трудностями.
- Разработка эффективных протоколов имеет решающее значение для достижения успешных результатов лечения.
Цель исследования
- Заменить утраченные фоторецепторы функциональными клетками-предшественниками у пациентов.
- Улучшить остроту зрения или восстановить зрение у пациентов с соответствующими патологиями.
- Совершенствовать методы субретинального введения на доклинических моделях.
Используемые методы
- Подготовка клеток-предшественников фоторецепторов, полученных из hESC.
- Методы субретинального введения у мышей линии rd10.
- Разработка метода дифференцировки рецепторов на основе ламининина.
- Оценка успеха инъекции и жизнеспособности клеток.
Основные результаты
- Успешное получение предшественников фоторецепторов за 32 дня.
- Продемонстрированы эффективные методы субретинального введения.
- Потенциал улучшения зрительных функций в доклинических моделях.
- Разработка надежного протокола для последующих исследований.
Выводы
- Разработанный протокол повышает возможность реализации терапии стволовыми клетками.
- Методы субретинального введения могут быть оптимизированы для достижения лучших результатов.
- Необходимы дальнейшие исследования для внедрения полученных данных в клиническую практику.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Субретинальное введение предшественников фоторецепторов, полученных из hESC, мышам линии rd10 решает критическую задачу регенеративной офтальмологии, обеспечивая возможность таргетной клеточной терапии при поздних стадиях дегенерации сетчатки. Данный протокол позволяет с высокой степенью уверенности прогнозировать доклиническую эффективность и определяет трансляционные стратегии клеточного вмешательства для восстановления зрения. Этот подход имеет прямое значение для принятия решений на ранних этапах формирования портфеля разработок и для механистического снижения рисков при создании методов клеточной терапии заболеваний сетчатки.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет проверить гипотезы о замене фоторецепторов на генетической модели, соответствующей патологии заболевания.
- Способствует биологическому снижению рисков путем демонстрации синаптической интеграции трансплантированных клеток-предшественников.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней для клеточной терапии при дегенерации сетчатки.
Скрининг и разработка анализа
- Устанавливает воспроизводимый рабочий процесс подготовки и доставки жизнеспособных предшественников фоторецепторов.
- Облегчает количественную оценку жизнеспособности клеток и успешности инъекции с помощью ОКТ-визуализации.
- Обеспечивает стандартизацию субретинальной доставки для последующих исследований эффективности.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует релевантным доклиническим моделям заболеваний для обеспечения трансляционной непрерывности.
- Поддерживает продвижение с учетом рисков, предоставляя доказательства интеграции и выживаемости клеток in vivo.
- Служит основой для разработки биомаркеров посредством подтверждения локализации клеток с помощью методов визуализации.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный протокол интегрируется в континуум от этапа поиска до доклинических исследований, обеспечивая возможность проверки гипотез, подготовку анализов и трансляционную валидацию на генетической модели ретинальной дегенерации.
- Фундаментальная биология: Обеспечивает возможность механистического тестирования замены фоторецепторов и синаптической интеграции.
- Скрининг: Предоставляет стандартизированные показатели жизнеспособности и качества инъекции для оценки кандидатов.
- Аналитика: Использует ОКТ-визуализацию для количественной оценки доставки и локализации клеток.
- Трансляционные исследования: Связывает результаты фундаментальных открытий с доклинической валидацией в системах, соответствующих патологии заболевания.
- Корпоративное повторное использование: Предлагает масштабируемый и адаптируемый протокол для будущих кандидатов для клеточной терапии при заболеваниях сетчатки.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую уверенность в эффективности клеточной терапии и взаимодействии с мишенью.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизированные, воспроизводимые и масштабируемые рабочие процессы субретинального введения.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать обоснованные решения о продолжении или прекращении разработок (go/no-go) и снижает биологические риски на поздних стадиях разработки клеточных препаратов.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритизацию активов в области регенеративной офтальмологии с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с культурами стволовых клеток, оценка жизнеспособности клеток и владение микрохирургическими методами.
- Необходим доступ к специализированному оборудованию, включая системы ОКТ-визуализации и системы микроинъекций.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов подготовки клеток и проведения инъекций.
- Может потребоваться адаптация метода для различных типов клеток или моделей животных.
- Технические ограничения включают малый размер глаз мышей и необходимость точного контроля инъекции.
