نموذج الفأر من في الرحم زراعة
Summary
نموذج فأرة<em> في الرحم</em> زرع أداة متعددة الاستعمالات التي يمكن استخدامها لدراسة التطبيقات المحتملة السريرية لزرع الخلايا الجذعية والعلاج الجيني في الجنين. في هذا البروتوكول ، نقدم مقاربة عامة لأداء هذه التقنية
Abstract
زرع الخلايا الجذعية والفيروسات في الرحم لديها امكانات هائلة لعلاج الاضطرابات الخلقية في الجنين البشري. على سبيل المثال ، في زرع الرحم (IUT) من الخلايا الجذعية المكونة للدم قد استخدمت بنجاح لعلاج المرضى الذين يعانون من نقص المناعة الشديد مجتمعة 1،2 ، وفي ظروف أخرى عديدة ، ومع ذلك ، فقد حاولت دون نجاح الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا. 3 ونظرا لهذه النتائج المختلطة ، وتوافر نموذج غير بشرية فعالة لدراسة العواقب البيولوجية لزرع الخلايا الجذعية والعلاج الجيني أمر بالغ الأهمية لدفع عجلة هذا المجال. وقد استخدمنا وغيرهم من طراز الماوس الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا لدراسة العوامل التي تؤثر في نجاح engraftment في الرحم المزروع الخلايا الجذعية المكونة للدم في الفئران البرية على حد سواء من نوع 4-7 وأولئك الذين يعانون من الأمراض الوراثية. 8،9 البيئة الجنين كما يوفر مزايا كبيرة لل نجاح العلاج الجيني في الرحم. على سبيل المثال ، أدى تسليم 10 الفيروسة الغدانية ، الغدة المرتبطة الفيروسية 10 ، 11 فيروسات ، وناقلات lentiviral 12،13 في الجنين في تنبيغ الأجهزة متعددة بعيدة من موقع الحقن مع التعبير الجيني على المدى الطويل. في الرحم ولذا قد يكون العلاج الجيني تعتبر استراتيجية العلاج المحتمل للاضطرابات جين واحد مثل ضمور العضلات أو التليف الكيسي. ميزة أخرى محتملة من الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا هي القدرة على تحفيز جهاز المناعة على التسامح مستضد معين. كما رأينا في الفئران مع الهيموفيليا ، وإدخال عامل التاسع في وقت مبكر من نتائج التنمية في التسامح لهذا البروتين (14).
بالإضافة إلى استخدامه في التحقيق العلاجات البشرية المحتملة ، يمكن للنموذج الفأر من الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا أن تكون أداة قوية لدراسة المسائل الأساسية في بيولوجيا الخلايا الجذعية والتنموية. على سبيل المثال ، يمكن للمرء تقديم مختلف الجزيئات الصغيرة للحث أو منع محددة التعبير الجيني في مراحل الحمل ومعرفة التعامل مع المسارات التنموية. ويمكن تقييم أثر هذه التعديلات في timepoints المختلفة بعد الزرع الأولي. علاوة على ذلك ، يمكن للمرء أن زرع الخلايا المحفزة أو نسب محددة السلف في البيئة لدراسة الأجنة الجذعية تمايز الخلايا المضيفة في بيئة غير المشع وغير قلق.
قدمت نموذج الفأر من الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا بالفعل أفكارا عديدة داخل مجالات علم المناعة ، والتنموية ، وبيولوجيا الخلايا الجذعية. في هذا البروتوكول القائم على الفيديو ، ونحن وصف نهج خطوة بخطوة لأداء الجامعة الإسلامية للتكنولوجيا في الأجنة الماوس والخطوط العريضة للخطوات حاسمة والمزالق المحتملة لهذه التقنية.
Protocol
Discussion
أكثر من 50 عاما مضت ، بيلينجهام ، برنت ، ومدور المستخدمة في زرع الرحم في الفئران للحث على التسامح في مأمن من البروتينات الخارجية (16). ومنذ ذلك الوقت ، وقد استخدمت عدة تنويعات من هذه التقنية لمعالجة مسائل في علم المناعة وبيولوجيا الخلايا الجذعية.
<p class="j…Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نعترف مصادر تمويلنا : معهد كاليفورنيا للطب التجديدي السريرية زميل المنحة التدريب (AN) ، المؤسسة الوطنية للعلوم (MW) ، ايرين Perstein جائزة (TCM) ، الكلية الاميركية للجراحين (TCM) ، جمعية طب الأطفال الأمريكية الجراحية ( الطب الصيني التقليدي) ، ومارس من الدايمات (TCM).
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Pipettes | Kimble | 71900-100 | ||
| Pipette puller | Sutter Instruments Company | Model P-30 | ||
| Microinjector | Narishige | IM-300 | ||
| Pipette sharpener | Sutter Instruments Company | Model BV-10 |
References
- Flake, A. W. Treatment of X-linked severe combined immunodeficiency by in utero transplantation of paternal bone marrow. N Engl J Med. 335, 1806-1810 (1996).
- Wengler, G. S. In-utero transplantation of parental CD34 haematopoietic progenitor cells in a patient with X-linked severe combined immunodeficiency (SCIDXI). Lancet. 348, 1484-1487 (1996).
- Flake, A. W., Zanjani, E. D. in utero hematopoietic stem cell transplantation: ontogenic opportunities and biologic barriers. Blood. 94, 2179-2191 (1999).
- Merianos, D. J. Maternal alloantibodies induce a postnatal immune response that limits engraftment following in utero hematopoietic cell transplantation in mice. J Clin Invest. 119, 2590-2600 (2009).
- Peranteau, W. H., Endo, M., Adibe, O. O., Flake, A. W. Evidence for an immune barrier after in utero hematopoietic-cell transplantation. Blood. 109, 1331-1333 (2007).
- Kim, H. B., Shaaban, A. F., Yang, E. Y., Liechty, K. W., Flake, A. W. Microchimerism and tolerance after in utero bone marrow transplantation in mice. J Surg Res. 77, 1-5 (1998).
- Durkin, E. T., Jones, K. A., Rajesh, D., Shaaban, A. F. Early chimerism threshold predicts sustained engraftment and NK-cell tolerance in prenatal allogeneic chimeras. Blood. 112, 5245-5253 (2008).
- Mackenzie, T. C., Shaaban, A. F., Radu, A., Flake, A. W. Engraftment of bone marrow and fetal liver cells after in utero transplantation in MDX mice. J Pediatr Surg. 37, 1058-1064 (2002).
- Hayashi, S. Mixed chimerism following in utero hematopoietic stem cell transplantation in murine models of hemoglobinopathy. Exp Hematol. 31, 176-184 (2003).
- Bouchard, S. Long-term transgene expression in cardiac and skeletal muscle following fetal administration of adenoviral or adeno-associated viral vectors in mice. J Gene Med. 5, 941-950 (2003).
- Meza, N. W. Rescue of pyruvate kinase deficiency in mice by gene therapy using the human isoenzyme. Mol Ther. 17, 2000-2009 (2009).
- MacKenzie, T. C. Efficient transduction of liver and muscle after in utero injection of lentiviral vectors with different pseudotypes. Mol Ther. 6, 349-358 (2002).
- MacKenzie, T. C. Transduction of satellite cells after prenatal intramuscular administration of lentiviral vectors. J Gene Med. 7, 50-58 (2005).
- Sabatino, D. E. Persistent expression of hF.IX After tolerance induction by in utero or neonatal administration of AAV-1-F.IX in hemophilia B mice. Mol Ther. 15, 1677-1685 (2007).
- Mellor, A. L., Munn, D. H. Immunology at the maternal-fetal interface: lessons for T cell tolerance and suppression. Annu Rev Immunol. 18, 367-391 (2000).
- Billingham, R. E., Brent, L., Medawar, P. B. Actively acquired tolerance of foreign cells. Nature. 172, 603-606 (1953).
- Endo, M. Gene transfer to ocular stem cells by early gestational intraamniotic injection of lentiviral vector. Mol Ther. 15, 579-587 (2007).
- Waddington, S. N. Long-term transgene expression by administration of a lentivirus-based vector to the fetal circulation of immuno-competent mice. Gene Ther. 10, 1234-1240 (2003).
- Schachtner, S., Buck, C., Bergelson, J., Baldwin, H. Temporally regulated expression patterns following in utero adenovirus-mediated gene transfer. Gene Ther. 6, 1249-1257 (1999).
