Vi utvecklade en ny kirurgisk metod för intratrakeal administration av bioaktiva medel i musen fostret. Leveransen rutten är mer effektivt i att rikta de fetala mus lungorna än den vanligtvis använda intra-amniotisk injektion. Detta förfarande har hittills inte beskrivits i en musmodell.
Prenatal pulmonell leverans av celler, gener eller farmakologiska medel kan ligga till grund för nya terapeutiska strategier för olika genetiska och förvärvade sjukdomar. Förutom medfödda eller nedärvda avvikelser med kravet på en långsiktig uttryck av den levererade genen, flera icke-ärftliga perinatala tillstånd, där kortsiktiga genuttryck eller farmakologisk behandling är tillräcklig för att uppnå terapeutiska effekter, anses som potentiella framtida indikationer för detta typ av tillvägagångssätt. Kandidat sjukdomar för tillämpningen av kortsiktiga prenatal terapi kan vara övergående neonatal brist på tensidprotein B orsakar neonatal respiratorisk 1,2 distress syndrome eller hyperoxisk skador på nyfödda lungan 3. Kandidat sjukdomar för permanent terapeutisk korrigering är cystisk fibros (CF) 4, genetiska varianter av ytaktiva brister 5 och α1-antitrypsinbrist 6.
<p class = "jove_content"> I allmänhet är en viktig fördel av prenatal genterapi möjlighet att starta terapeutisk intervention tidigt i utvecklingen, vid eller med innan kliniska manifestationer i patienten, vilket förhindrar irreparabel skada på individen. Dessutom organ hos fostren har en ökad cellproliferation jämfört med vuxna organ, vilket kan ge en mer effektiv gen eller stamceller överföring till fostret. Vidare är i livmodern genleverans utförs när individens immunsystem är inte helt mogen. Därför bör transplantation av heterologa celler eller komplettering av ett icke-funktionellt eller frånvarande protein med en korrekt version orsakar inte immun sensibilisering till cellen, vektor eller transgen produkt, som nyligen har visat sig vara fallet med både cellulära och genetiska terapier 7 .I den aktuella studien undersökte vi möjligheten att direkt rikta fostrets luftstrupen i en mus mOdel. Detta förfarande används i större djurmodeller såsom kaniner och får 8, och även i en klinisk miljö 9, men har hittills inte utförts tidigare i en musmodell. När man studerar möjligheterna av fostrets genterapi för genetiska sjukdomar såsom CF är musmodell mycket användbar som ett första proof-of-concept på grund av den stora tillgången på olika transgena musstammar, väl dokumenterad embryogenes och fosterutveckling, mindre stränga etiska regler, kort dräktigheten och den stora kullstorleken.
Olika tillfartsvägar har beskrivits att rikta fostrets gnagare lunga, inklusive inom fostervatten injektion 10-12, (ultraljud-styrda) intrapulmonell injektion 13,14 och intravenös administrering i gulesäcken fartyg 15,16 eller navelsträng ven 17. Vår nya kirurgiskt ingrepp ger forskarna möjlighet att injicera medlet val direkt i fostrets mus luftstrupen som görför en mer effektiv leverans till luftvägarna än befintliga tekniker 18.
Kritiska steg
The authors have nothing to disclose.
MC och AVdP är docs finansierats med bidrag från Institutet för främjande av innovation genom vetenskap och teknik i Flandern (IWT-Vlaanderen). JT har en deltid Clinical Research Fellowship (Koor) från UZ Leuven. DV är doktorand stöds av ett bidrag från KU Leuven, DBOF/10/062. MMDC är doktorand stöds av ett bidrag från Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) och Erasmus Mundus. Forskningen har finansierats av IWT-Vlaanderen, av EG bidraget Dimi (LSHB-CT-2005 till 512.146) och in vivo Molecular Imaging Research Group (IMIR) från KU Leuven. Vi vill erkänna UPenn vektor Kärna grundades av James M. Wilson för deras vänliga gåva AAV6.2 förpackningar plasmiden för rAAV vektor produktion.
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 |