Summary

Bakre halvsirkelformet kanalen tilnærming for indre øret gen levering i Neonatal musen

Published: March 02, 2018
doi:

Summary

I denne studien beskriver vi den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen som en pålitelig metode for indre øret gen levering i neonatal mus. Vi viser at gen levering gjennom bakre halvsirkelformet kanalen kunne perfuse det hele indre øret.

Abstract

Indre øret genterapi tilbyr store løftet som potensielle behandling for hørselstap og svimmelhet. En av de kritiske determinantene av suksess for indre øret genterapi er å finne en leveringsmetode som fører til konsekvent signaltransduksjon effektiviteten av målrettet celletyper samtidig minimere hørselstap. I denne studien beskriver vi den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen som en levedyktig metode for indre øret gen levering i neonatal mus. Vi viser at gen levering gjennom bakre halvsirkelformet kanalen kunne perfuse det hele indre øret. Lett anatomiske identifikasjon av bakre halvsirkelformet kanalen og minimal manipulering av temporal benet kreves, gjør dette kirurgisk tilnærming et attraktivt alternativ for indre øret gen levering.

Introduction

Indre øret genterapi er en rask utvikling av etterforskning. Det har vært brukt i ulike dyr modeller å bekjempe ototoksisitet, støy traumer og arvelige høring tap1. Flere studier har vist funksjonelle utvinning av hørsel og balanse funksjoner i mutant mus etter indre øret gene terapi levering2,3,4,5,6, 7. en av viktigste faktorene i å bestemme suksessen til indre øret genterapi er kirurgisk tilnærming for tilgang til det indre øret. Ideelt sett kirurgisk tilnærming ville være enkel å utføre, anatomisk landemerkene ville være konsekvent og lett å identifisere og den resulterende signaltransduksjon målrettet celletyper ville være høy.

I en fersk studie viste vi at når viral genterapi ble injisert gjennom bakre halvsirkelformet kanalen whirler mutant museklikk (en modell av hørselstap og vestibular dysfunksjon), effektiv Albin på sensoriske hårcellene ble sett i den vestibular organer så vel som i sneglehuset5. Høy virkningsgrad av sensoriske hår celle signaltransduksjon resulterte i forbedring av auditiv og vestibular funksjoner i disse mutant mus.

I denne artikkelen beskrive vi i detalj den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen til det neonatal mus indre øret.

Protocol

Alle dyr prosedyrer ble godkjent av Animal Care og bruk komiteen på National Institute on døvhet og andre kommunikasjons lidelser (NIDCD ASP1378-15). 1. prosedyren oppsett og forberedelse Sterilisere alle instrumenter av etylenoksid i begynnelsen av eksperimentet. Mellom dyr, rengjør instrumenter med perle sterilisering. Laste løsningen som inneholder viral genterapi i brønnene på mikro-injektoren. Viral vektoren brukt i denne studien var AAV2/8-whirlin (1 x 1013…

Representative Results

Injeksjon av AAV8-whirlin genterapi i neonatale whirler mus gjennom bakre halvsirkelformet kanalen resulterte i whirlin uttrykk (grønn) i utricular hårcellene (figur 2), med infeksjon virkningsgraden på 53.1% (SD oppe i 38,1, n = 28)5 . Transduced hårcellene hadde langstrakte stereocilia (rød) sammenlignet hårcellene fra kontralateral ikke-injisert ører (5.35 ± 2.11 µm vs 3,20 ± 0,34 µm, henholdsvis)5…

Discussion

Flere kirurgiske metoder har blitt beskrevet til gnager indre ører. Cochleostomy og runde vinduet tilnærminger brukes vanligvis til sneglehuset, mens den bakre halvsirkelformet kanalen og endolymphatic sac tilnærminger brukes vanligvis til vestibular organer1. I en fersk studie viste vi den bakre halvsirkelformet kanalen injeksjoner av viral genterapi resulterte i høy virkningsgrad på håret celle signaltransduksjon både vestibular organer og sneglehuset5. Cochlea hå…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av midler fra den NIDCD divisjon av Intramural forskning /NIH (DC000082-02 til W.W.C.) og DC000081 til avansert bildebehandling kjerne. Vi er takknemlige for NIDCD dyr anlegget ansatte for omsorg for dyr.

Materials

Operating microscope Zeiss OPMI Pico ENT microscope. Other dissection microscopes would also work.
Micro-forcepts Fine Science Tools 11251-10, 11295-51 #5 and #55 Dumont
Micro-scissors Fine Science Tools 15002-08
Nanoliter2000 microinjector World Precision Instruments
Heating pad Mastex Model 500/600
5-0 vicryl sutures Ethicon
AAV8-whirlin Vector Biolabs
Glass pipette Sutter Instruments B100-75-10 Borosilicate glass

References

  1. Chien, W. W., Monzack, E. L., McDougald, D. S., Cunningham, L. L. Gene therapy for sensorineural hearing loss. Ear Hear. 36, 1-7 (2015).
  2. Askew, C., et al. Tmc gene therapy restores auditory function in deaf mice. Sci Transl Med. 7, 295 (2015).
  3. Akil, O., et al. Restoration of hearing in the VGLUT3 knockout mouse using virally mediated gene therapy. Neuron. 75, 283-293 (2012).
  4. Pan, B., et al. Gene therapy restores auditory and vestibular function in a mouse model of Usher syndrome type 1c. Nat Biotechnol. 35, 264-272 (2017).
  5. Isgrig, K., et al. Gene Therapy Restores Balance and Auditory Functions in a Mouse Model of Usher Syndrome. Mol Ther. 25, 780-791 (2017).
  6. Lentz, J. J., et al. Rescue of hearing and vestibular function by antisense oligonucleotides in a mouse model of human deafness. Nat Med. 19, 345-350 (2013).
  7. Shibata, S. B., et al. RNA Interference Prevents Autosomal-Dominant Hearing Loss. Am J Hum Genet. 98, 1101-1113 (2016).
  8. Van Sluyters, R. C., Obernier, J. A. Guidelines for the care and use of mammals in neuroscience and behavioral research. Contemp Top Lab Anim. 43, 48 (2004).
  9. Chien, W. W., et al. Gene Therapy Restores Hair Cell Stereocilia Morphology in Inner Ears of Deaf Whirler Mice. Mol Ther. 24, 17-25 (2016).
  10. Hirose, K., Hartsock, J. J., Johnson, S., Santi, P., Salt, A. N. Systemic lipopolysaccharide compromises the blood-labyrinth barrier and increases entry of serum fluorescein into the perilymph. J Assoc Res Otolaryngol. 15, 707-719 (2014).
  11. Okada, H., et al. Gene transfer targeting mouse vestibule using adenovirus and adeno-associated virus vectors. Otol Neurotol. 33, 655-659 (2012).
  12. Suzuki, J., Hashimoto, K., Xiao, R., Vandenberghe, L. H., Liberman, M. C. Cochlear gene therapy with ancestral AAV in adult mice: complete transduction of inner hair cells without cochlear dysfunction. Sci Rep. 7, 45524 (2017).

Play Video

Cite This Article
Isgrig, K., Chien, W. W. Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse. J. Vis. Exp. (133), e56648, doi:10.3791/56648 (2018).

View Video