Dyremodeller av pediatrisk sykdom kan oppleve tidlig debut og aggressiv sykdomsprogresjon. Klinisk relevant terapi levering til unge musemodeller kan være teknisk vanskelig. Denne protokollen beskriver en ikke-invasiv metode for intravenøs injeksjon nyfødte mus i løpet av de første to dagene etter fødselen av livet.
Intravenøs injeksjon er en klinisk relevant måte å levere therapeutics. For voksne gnagere og større dyr, intravenøse injeksjoner er teknisk mulig og rutine. Men kan noen musemodeller har tidlig debut av sykdom med en rask progresjon som gjør administrasjon av potensielle behandlinger vanskelig. Den tidsmessige (eller ansiktsbehandling) vene er bare anterior til ørepropp i mus, og er godt synlig for de to første dagene etter fødselen på hver side av hodet ved hjelp av en dissekere mikroskop. I løpet av dette vinduet, kan den time vene injiseres med volum opp til 50 pl. Injeksjonen er trygt og godt tolerert av både valpene og dammene. En typisk injeksjonsprosedyren er fullført i løpet av 1-2 minutter, hvoretter pup føres tilbake til hjemmeburet. Ved den tredje postnatal dag venen er vanskelig å visualisere og injeksjonsprosedyren blir teknisk upålitelig. Denne teknikken har blitt anvendt for levering av adeno-assosiert virus (AAV) VectORS, som i sin tur kan gi nesten kropps-bred, stabil transgene ekspresjon for livet av dyret avhengig av det virale serotype valgt.
Levering av legemiddel til sentralnervesystemet (CNS) i murine modeller av pediatrisk sykdom er fortsatt en utfordring. Mus som modell nyfødte sykdomstilstander er underdimensjonert og utviklingsmessig umodne, og kan derfor være vanskelig å direkte injisere i passende strukturer innenfor CNS. Intravaskulær injeksjon av terapeutiske midler er en ikke-invasiv, godt tolerert fremgangsmåte for å levere celler, medikamenter, eller virale vektorer til hele kroppen, inkludert CNS 1-5 og retina 3,5-9. Tidligere publikasjoner beskriver temp ansiktet vene injeksjon ved hjelp av en transilluminator 10,11, uten en disseksjon mikroskop 11,12, eller som krever to personer til å injisere 10. Injeksjonsteknikken som er beskrevet i denne protokollen er en fordel fordi en enkeltperson kan injisere unger, og lyskilden å vise time vein ikke berøre valp, noe som eliminerer behovet for kirurgisk tape eller feste av en valp til en fast overflateslik som en transilluminator 11. Levering av adeno-assosiert virusvektor serotype 9 (AAV9) i mus frembringer robuste ekspresjon i neuroner og astrocytter i hele hjernen og ryggmargen (figur 1). Intravaskulær levering av virale vektorer inn i overfladiske temp ansikts vene har vært pålitelig brukt i ulike studier i neonatal mus til å behandle den pediatriske nevromuskulær sykdom Spinal muskelatrofi (SMA) 2,4,13,14 og til slutt økt levetiden på behandlede mus.
Intravaskulær injeksjon av neonatale mus også effektivt retter seg mot det perifere nervesystemet og perifere organer (figur 2). Etter injeksjon av AAV, har transduksjon av dorsale rotganglier, lever, hjerte, skjelettmuskel, lunge, og plexus myentericus i tarmen blitt observert 1,3,6,7,15. Utbredt transduksjon av CNS og periferien gjør denne metoden ideell for injeksjon av sykdommer som krever ekspresjon av den globaleet transgen, slik som Gaucher sykdom 16 og andre lysosomale lagringssykdommer 17,18, Batten sykdom og relaterte neuronal ceroid lipofuscinoses, 19 og Bardet-Biedl syndrom, en genetisk multisystem lidelse med debut av symptomer som oppstår i tidlig barndom 20. Intravaskulær injeksjon i neonatale mus bør også betraktes som en ny metode for modellering av systemomfattende pediatriske sykdommer. Denne teknikken har blitt oversatt til større dyremodeller 5,21 og intravaskulær injeksjon allerede eksisterer som en klinisk akseptabel metode for å levere therapeutics.
Den nåværende protokollen beskriver en enkel, effektiv metode for å levere midler til neonatale mus gjennom overfladiske temp ansiktet vene senest postnatal dag 2. Injeksjon kan gjennomføres av en enkelt, praktisert individ og er godt tolerert av både valpene og dammene. Pups opplever minimal nød og komme seg raskt. Importantly, vil vellykket injeksjon resultere i global levering av midlet administreres. Denne protokollen er hensiktsmessig for levering av virale vektorer, farmasøytiske midler eller cellene til nyfødte mus.
Intravaskulær levering av agenter til CNS eller hele kroppen er vanskelig i neonatale murine modeller av sykdom. Den beskrevne protokollen er en rask, relativt ikke-invasiv måte å intravenøst administrere løsninger i neonatal mus med minimale krav til utstyr. Selv om det tidsmessige ansikts vene kan sees med det blotte øye, injeksjoner kan ha større nøyaktighet ved bruk av mikroskop og fiberoptisk lyskilde, spesielt for en unpracticed injektor. Intravaskulære injeksjoner i neonatale mus har en høy sukses…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne ønsker å erkjenne ninds, FightSMA, og familier av SMA for økonomisk støtte. Segl er støttet av ninds trening stipend # 5T32NS077984-02.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Thinpro Insulin Syringe | Terumo | SS30M3009 | 3/10cc, 3/8" needle, 30G, 1 per mouse |
Evans Blue Dye | Sigma-Aldrich | E2129 | Dilute to 1% with 1X Phosphate Buffered Saline |
Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | 23-400-101 | |
Fiber Optic Light Source | Fisher Scientific | 12-562-36 | |
Dissecting Microscope |