Summary

A Novel Surgical Ansatz intratracheale Verabreichung von Wirkstoffen in einem Fetal Mouse Model

Published: October 31, 2012
doi:

Summary

Wir entwickelten eine neuartige chirurgische Ansatz für intratracheale Verabreichung von Wirkstoffen in die Maus Fötus. Die Transportroute ist effizienter bei der Ausrichtung der fetalen Mauslungen als der üblicherweise verwendete intra-Fruchtwasser Injektion. Dieses Verfahren hat sich nicht in einem Mausmodell wurden bisher beschrieben.

Abstract

Pränatalen pulmonalen Verabreichung von Zellen, Gene oder pharmakologische Mittel könnte die Grundlage für neue therapeutische Strategien für eine Vielzahl von genetischen und erworbenen Erkrankungen. Abgesehen von angeborenen oder ererbten Abnormalitäten mit der Anforderung für eine langfristige Expression des Gens geliefert, mehrere nicht-ererbte Kindstod, wo kurzfristige Genexpression oder pharmakologische Intervention ist ausreichend, um therapeutische Wirkungen zu erzielen, werden als potentielle zukünftigen Indikationen für diese berücksichtigt Ein solcher Ansatz. Kandidaten Krankheiten, für die Anwendung von kurzfristigen frühe Behandlung konnte die transiente neonatalen Mangel an Surfactant Protein B Bewirken Atemnotsyndroms bei Neugeborenen oder 1,2 hyperoxischen Verletzungen des neonatalen Lunge 3 sein. Candidate Krankheiten, für dauerhafte therapeutische Korrektur sind Cystic Fibrosis (CF) 4, genetische Varianten von Tensid Defizite 5 und α1-Antitrypsin-Mangel 6.

<p class = "jove_content"> Im Allgemeinen ist ein wichtiger Vorteil der pränatalen Gentherapie die Fähigkeit zur therapeutischen Intervention früh in der Entwicklung beginnen, auf oder sogar vor der klinischen Manifestation des Patienten und verhindert so irreparable Schäden für den Einzelnen. Darüber hinaus haben fötalen Organen eine erhöhte Zellteilungsrate um erwachsenen Organen, die eine effizientere Gen oder Stammzelle Transfer in den Fötus ermöglichen kann verglichen. Darüber hinaus wird in utero Gentransfer durchgeführt werden, wenn die Person das Immunsystem nicht vollständig ausgereift. Daher sollte die Transplantation von Zellen oder heterologe Supplementierung eines nicht-funktionellen oder abwesend Protein mit einer korrekten Version nicht verursachen Immunsystem Sensibilisierung gegenüber der Zelle, Vektor oder Transgen Produkt, das kürzlich hat sich der Fall sein mit sowohl zelluläre und Gentherapien 7 .

In der vorliegenden Studie untersuchten wir das Potenzial, das direkt auf den fetalen Luftröhre in einem Maus-modell. Diese Vorgehensweise ist in den Einsatz in größeren Tiermodelle wie Kaninchen und Schafe 8, und auch in einer klinischen Umgebung 9, sondern muss vorher nicht Date in einem Maus-Modell durchgeführt. Bei der Untersuchung des Potenzials der fetalen Gentherapie für genetische Erkrankungen wie CF, ist der Maus-Modell sehr nützlich als erste Proof-of-concept wegen der breiten Verfügbarkeit der verschiedenen transgenen Maus-Stämme, die gut dokumentiert Embryogenese und fetale Entwicklung, weniger strenge ethische Vorschriften, kurz Schwangerschaft und die große Wurfgröße.

Verschiedene Zugangswege beschrieben worden, um die fetale Nager Lungenkrebs gezielt, einschließlich intra-Fruchtwasser Injektion 10-12, (Ultraschall-geführte) intrapulmonalen Injektion 13,14 und intravenöser Verabreichung in den Dottersack Schiffen 15,16 oder Nabelschnur 17. Unsere neuartige chirurgische Verfahren ermöglicht es Forschern, die Mittel der Wahl direkt in den fötalen Maus Luftröhre, die ermöglicht injizierenfür eine effizientere Abgabe an die Atemwege als existierende Techniken 18.

Protocol

Ein. Mating von Mäusen auf gewünschte Schwangerschaft Stufe zu erhalten Es paaren schwangeren NMRI-Mäuse, so dass sie 18 Tage (E18) schwangeren (insgesamt Gestation E19.5) zum Zeitpunkt der Operation sind. Vor und nach der Operation werden sie in Filteraufsatz Käfigen bei normaler Raumtemperatur und normalem Tageslicht mit freiem Zugang zu Wasser und Futter untergebracht. 2. Fetal intratracheale (IT) Injection (Abbildung 1) Zunächst den schwangeren …

Discussion

Kritische Schritte

  • Die Maus Sorte haben wir entschieden, mit zu arbeiten ist NMRI Mäuse, weil sie eine reiche Zahl an Jungtieren (durchschnittliche Wurfgröße 14,4 ± 1,8, eigene Daten), tolerieren Eingriffe gut und haben gute mütterliche Eigenschaften.
  • Platzieren des Tabaksbeutelnaht durch die Gebärmutterwand und den fetalen Membranen ist ein kritischer Schritt, wie Sie wollen nur die fetalen Kopfes und nicht die Schultern aussetzen, sonst Neupositionierung ist es fast unmöglich, ohne Trauma. <…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

MC und avdp sind Doktoranden durch Zuschüsse aus dem Institut zur Förderung von Innovation durch Wissenschaft und Technologie in Flandern (IWT-Vlaanderen) unterstützt. JT hat einen Teilzeit Clinical Research Fellowship (KOOR) von UZ Leuven. DV ist ein Doktorand durch einen Zuschuss von der KU Leuven, DBOF/10/062 unterstützt. MMDC ist ein Doktorand durch einen Zuschuss aus Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) und Erasmus Mundus unterstützt. Forschung wurde von IWT-Vlaanderen finanziert, die von der EG-Finanzhilfe DIMI (LSHB-CT-2005 bis 512.146) und durch die In-vivo Molecular Imaging Research Gruppe (IMIR) von der KU Leuven. Wir würden gerne die UPenn Vector Core von James M. Wilson für ihre freundliche Gabe des AAV6.2 Verpackungen Plasmid für rAAV-Vektor Produktion gegründet anerkennen.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
NMRI mice Janvier, Le Genest St Isle, France
Isoflurane Isoba, Intervet / Schering-Plough Animal Health, Milton Keynes, UK
Prolene 6-0 Ethicon, Groot Bijgaarden, Belgium
Vicryl 5-0 Ethicon, Groot Bijgaarden, Belgium
50 μl Hamilton Glass Syringe, Model 1710.5 TLLX SYR Hamilton, Reno, NV, USA 5495-20
30G sharp needle Hamilton, Reno, NV, USA 7762-03
2% xylocaine AstraZeneca, Zoetermeer, The Netherlands

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Carlon, M. S., Toelen, J., da Cunha, M. M., Vidović, D., Van der Perren, A., Mayer, S., Sbragia, L., Nuyts, J., Himmelreich, U., Debyser, Z., Deprest, J. A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model. J. Vis. Exp. (68), e4219, doi:10.3791/4219 (2012).

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