Technologie cellulaire encapsulée pour la livraison de produits biologiques à l’œil de souris

Summary

Présenté ici est un protocole pour l’utilisation de l’alginate comme un polymère dans la microencapsulation des cellules immortalisées pour la livraison à long terme des produits biologiques aux yeux de rongeur.

Abstract

Beaucoup de thérapies actuelles en cours de développement pour les maladies du pôle postérieur de l’œil sont des produits biologiques. Ces médicaments doivent être administrés fréquemment, généralement par injections intravitréennes. Les cellules encapsulées exprimant le produit biologique de choix deviennent un outil de production et de libération de protéines locales (p. ex., par l’entremise de l’administration de médicaments à long terme). En outre, les systèmes d’encapsulation utilisent des matériaux perméables qui permettent la diffusion de nutriments, de déchets et de facteurs thérapeutiques dans et hors des cellules. Cela se produit tout en masquant les cellules de la réponse immunitaire de l’hôte, en évitant la nécessité de la suppression du système immunitaire hôte. Ce protocole décrit l’utilisation de l’alginate comme polymère dans la microencapsulation couplée à la méthode d’électrospray comme technique de microencapsulation. Les cellules ARPE-19, une lignée de cellules humaines de RPE qui se produisent spontanément, ont été utilisées dans des expériences de thérapie cellulaire à long terme en raison de sa fonctionnalité de vie, et il est utilisé ici pour l’encapsulation et la livraison des capsules aux yeux de souris. Le manuscrit résume les étapes de la microencapsulation cellulaire, du contrôle de la qualité et de la livraison oculaire.

Introduction

Les thérapies à base de cellules représentent des techniques biologiques révolutionnaires qui ont été largement appliquées en médecine. Récemment, ils ont été appliqués avec succès dans le traitement des maladies neurodégénératives, des maladies oculaires et du cancer. Les thérapies cellulaires couvrent un large éventail de domaines allant du remplacement cellulaire à l’administration de médicaments, et ce protocole se concentre sur ce dernier. Les microcapsules alginate biodégradables (MC) ont montré leur efficacité en tant que système d’administration, et elles sont de plus en plus largement utilisées dans le domaine biomédical. L’alginate a été utilisé en microenca....

Protocol

Toutes les expériences ont été effectuées conformément à l’Énoncé ARVO pour l’utilisation des animaux dans la recherche ophtalmique et de la recherche sur la vision et ont été approuvées par le Medical University of South Carolina Animal Care and Use Committee en vertu du protocole ID 00399.

1. Culture cellulaire

1. Générer des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines (ARPE-19) lignée cellulaire exprimant de façon stable le gène de choix selon les protocoles publiés^14,15.
2. Maintenir les cellules dans le medium d’aigle modifié (DMEM) de Dulbecco complét....

Results

Les cellules ARPE-19 sont une lignée cellulaire humaine de RPE spontanément immortalisée qui s’est avérée favorable à l’encapsulation et à la survie à long terme lors de l’implantation de capsules dans l’œil. Les outils d’encapsulation alginate sont indiqués à la figure 1. Dans cette étude, il a été démontré qu’encapsulation dans l’alginate, les cellules des capsules d’alginate ont été confirmées par l’imagerie à champ lumineux(figure 2A). Des essais morts-vivan.......

Discussion

Cette technique d’encapsulation cellulaire est relativement rapide et facile à exécuter; toutefois, il faut garder certains points à l’esprit pour obtenir des résultats précis en aval. Les cellules doivent être maintenues en culture dans un plat Petri avant l’encapsulation et maintenues à la confluence appropriée. L’encapsulation doit être effectuée dans un capot de ventilation approprié avec le flux d’air réglementé, si possible. Un courant d’air trop fort peut affecter la formation de capsules, en particulier dans les .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Seringue de 3 mL	BD	309656
30 G Aiguille émoussée de 1 po	SAI Technologie d’infusion	B30-100
Sel de sodium d’acide alginique, d’algues brunes	Sigma	A0682
Sulfate d’atropine Solution ophtalmolique (1 %)	Akorn	NDC 17478-215-15	pour la dilatation de la pupille
BD Seringue de 1 mL 26 G x 3/8 (0,45 mm x 10 mm)	Becton, Dickinson et L’entreprise	DG518105 500029609 REF 309625	pour générer le trou de guidage
Chlorure de calcium, anhydre, granulaire	Sigma	C1016
GenTeal Tears	Alcon	NDC 0078-0429-47	pour lubrifier les yeux pendant l’anesthésie
Goniotaire : Hypromellose (2,5 %) Solution émolliente ophtalmolique (stérile)	Altaire Pharmaceuticals Inc.	NDC 59390-182-13	pour lubrifier les yeux pendant l’anesthésie
Hamilton Aiguille/seringue Pointe : 27 G, petit moyeu RN NDL, longueur du custum (12 mm), style de pointe 3, 6/PK	Hamilton	7803-01	pour l’administration intravitréenne de gélules
Hamilton Seringue : 2,5 & micro ; L, Modèle 62 RN SYR, NDL Vendu séparément	Hamilton	7632-01	pour l’administration intravitréenne de gélules
Tampon HEPES, 1 M	Fisher Bioréactifs	BP299100
Générateur haute tension	ESD Technologie CEM	ES813-D20
LIVE/DEAD Kit de viabilité/cytotoxicité	Thermofisher Scientific	L3224
Chlorhydrate de L-Ornithine, 99 %	Alfa Aesar	A12111
Sulfates de néomycine et de polymyxine B et onguent ophtalmique de dexaméthasone	SANDOZ	NDC 61314-631-36	antibiotique pour prévenir l’infection après injection intravitréenne
Chlorhydrate de phénoléphrine Solution ophtalmolique (2,5 %)	Akorn	NDC 17478-201-15	pour la dilatation de la pupille
Chlorure de sodium	Sigma	S-5886
Seringue stérile filtres, 0,2 &mu ; m	VWR	28143-312
Pompe à seringue	GRASEBY	MS16A