쥐 중추 신경계에서 안티 센스 올리고 뉴클레오티드의 내 전달
Summary
여기서, 우리는 척추의 요추 내 공간에 카테터를 이식하여 쥐 중추 신경계에 약물을 전달하는 방법을 설명합니다. 우리는 안티 센스 올리고 뉴클레오티드의 전달에 초점을 맞추고, 이 방법은 뿐만 아니라 다른 치료 양식의 전달에 적합 하지만.
Abstract
혈액 뇌 장벽 (BBB) 중추 신 경계에 혈액에서 잠재적으로 독성 또는 병원 성 에이전트의 입구에 대 한 중요 한 방어 (CNS). 그러나, 그것의 존재는 또한 극적으로 CNS에 체계적으로 관리된 치료에이전트의 접근성을 낮춥시다. 이를 극복하는 한 가지 방법은, 이러한 제제를 뇌척수액(CSF)에 직접 주입하여 BBB를 우회하는 것이다. 이것은 삼투성 펌프를 사용하여 연속 주입을 위해 카테터를 이식하거나 단일 볼러스 전달을 위해 수행 할 수 있습니다. 본 문서에서는, 우리는 성인 쥐 척추의 카우다 에퀴나 공간에 직접 이식된 카테터를 통해 CNS 표적화 안티센스 올리고뉴클레오티드(ASO)의 전달을 위한 외과 프로토콜을 기술한다. 대표적인 결과로서, 우리는 쥐 CNS의 다른 지구에 있는 표적 RNA를 쓰러뜨리는 이 카테터 삽입 시스템을 통해 단일 볼루스 ASO 내(IT) 주입의 효능을 보여준다. 절차는 안전하고 효과적이며 고가의 장비 또는 수술 도구가 필요하지 않습니다. 여기에 설명 된 기술은 뿐만 아니라 다른 양식에 약물을 제공 하도록 적응 될 수 있다.
Introduction
중추 신경계 (CNS)의 혈관 시스템은 항상성의 중요한 레귤레이터로 진화하여 분자의 트래픽을 제어하고 영양소를 공급하고 폐기물을 제거합니다. 이 시스템은 또한 내피 세포의 벽을 따라 단단한 접합부가 조밀하게 분포되어 있기 때문에 외부 병원균의 공격으로부터 첫 번째 방어선입니다. 이 단단한 접합은 혈액 두뇌 방벽의 1개의 양상을 구성합니다 (BBB). BBB는 영양소 및 에너지 요구(예를 들어, 이온, 포도당)를 충족시키는 데 필요한 분자의 수송을 허용하지만, 또한 독성 화학물질뿐만 아니라 병원체의 통과를 선택적으로 제한한다1,2,3.
아이러니하게도, 병원균과 독성 화학물질의 통과를 제한하는 BBB의 동일한 보호 기능은유기체에대한 전신 투여 후 치료적 치료로 CNS에 쉽게 접근할 수 있는 우리의 능력에 큰 장애가 된다2. 4,5. BBB의 이러한 역할은 신약 유통 기술의 과다한 개발을 촉발시켰으며6.
이러한 장애를 극복하는 한 가지 방법은뇌와 척수7,8,9,10을지속적으로 투과시키는 뇌척수액(CSF)에 약물을 직접 주입하는 것이다. 이 기사에서는, 우리는 쥐 척추의 카우다 에퀴나 공간에 카테터의 내부 단부를 완전히 배치하여 요추 내 공간으로 에이전트를 성공적으로 전달하는 방법을 설명합니다. 이 절차에 대한 설명은 이전에 Mazur 외11.
이 프로토콜은 표적 유전자의 정량적 중합효소 연쇄 반응(qPCR) 분석에 의해 평가될 때 CNS에 대한 안티센스 올리고뉴클레오티드(ASO) 전달의 90% 이상의 성공률을 매우 발휘한다8. 이 절차는 쥐의 100 %가 수술에서 생존하고 수술 상처 주위에 최소한의 붓기와 고통의 흔적을 보이지 않는 것처럼 동물에게 최소한의 불편 을 초래합니다 (예 : 과잉 행동, 탈수, 순환, 균형 상실, 음식 섭취 감소, 및 탈수) 수술 후 관찰 중. 여기에 설명된 방법의 또 다른 장점은 고가의 장비나 특수 공구가 필요하지 않다는 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 문서는 쥐 CNS내로 직접 치료제를 전달하는 강력한 방법을 보여준다. 이론적으로, 유사한 기술은 더 작은 크기 때문에, 방법이 더 도전적 일 수 있더라도, 마우스에서 또한 수행될 수 있습니다. 따라서, 우리 그룹은 다른 투여 경로를 통해 동일한 목표에 도달하는 CNS 약물 전달을 위해 마우스에서 intracerebroincular (ICV) 주사를 수행합니다. 이 방법은 또 다른 연구16에기재되어 있다…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 기사에 설명된 ASO를 공급해 주신 Ionis 제약에 감사드립니다.
Materials
| 3M Steri-Drape Small Drape with Adhesive Aperture | 3M | 1020 | ||
| 70% ethanol | Decon Laboratories, Inc | 8416-160Z | ||
| Alcohol swab sticks | Dynarex | NO 1204 | ||
| BD General Use Syringes 1 mL Luer-Lok tip | BD | 1ml TB Luer-Lok tip | BD 302830 | |
| BD Intramedic PE Tubing | BD | Polyethylene tubing PE50 Diameter 0.023 in | BD 427400 (10ft, Fischer Scientific 22-204008) or 427401 (100ft, Fischer Scientific 14-170-12P) | |
| BD Intramedic PE Tubing | BD | Polyethylene tubing PE10 Diameter 0.011 in | BD 427410 (10ft, Fischer Scientific 14-170-11B) or 4274011 (100ft, Fischer Scientific 14-170-12B) | |
| BD Intramedic PE Tubing Adapters | BD | 23 gauge intramedic luer stub adaper | BD 427565 or Fisher Scientific 14-826-19E | 120V 1.2A |
| BD PrecisionGlide Single-use Needles 30G | BD | BD 305128 | ||
| Buprenorphine Sustained Release-lab | ZooPharm | Prescription required | ||
| Ethylene oxide sterilizer | Andersen Sterilizer INC. | AN 74i, gas sterilizer | AN 74i | |
| Guide cannula | BD | 19G x 1 WT (1.1 mm x 25mm) needle | BD 305186 | |
| Hamilton syringe 100ul | Hamilton company | Hamilton syringe 100ul | ||
| Hot bead Sterilizer | Fine Science Tools | STERILIZER MODELNO FST 250 | ||
| Ophthalmic ointment | Dechra veterranery product | 17033-211-38 | ||
| Pocket Pro Pet Trimmer | Braintree Scientific | CLP-9931 B | ||
| Povidone scrub | PDI | S48050 | ||
| Saline | Baxter | Sodium Chloride 0.9% Intravenous Infusion BP 50ml | FE1306G | |
| Scalpel | Feather | disposable scalpel | No. 10 | |
| Small animal heating pad | K&H Manufacturing | Model # 1060 | ||
| Stylet Wire | McMaster-Carr | 1749T14 | LH-36233780 | |
| Surgery Towel drape | Dynarex | 4410 | ||
| Surgical scissors and forceps | FST and Fisher Scientific | |||
| Sutures | Ethicon | 4-0 or 5-0 | ||
| Tool to make the Guide cannular | Grainger | Rotary tool (Dremel) | 14H446 (Mfr: EZ456) | 1.5” diameter, Pk5 |
| EZ lock cut off Wheel | 1PKX5 (Mfr: 3000-1/24) | 1.5”, Pk2 | ||
| Grinding Wheel, Aluminum Oxide | 38EY44 (Mfr: EZ541GR) | |||
| EZ lock Mandrel | 1PKX8 (Mfr: EZ402-01) | 1.5” diameter | ||
| Diamond wheel floor Tile | 3DRN4 (Mfr: EZ545) | |||
| Alternative source for pre-made and sterilized materials for this procedure | ||||
| Dosing catheter system | SAI Infusion Systems | RIDC-01 | ||
| Guide cannula | SAI Infusion Systems | RIDC-GCA | ||
| Internal Catheters | SAI Infusion Systems | RIDC-INC | ||
| Stylet Wire | SAI Infusion Systems | RIDC-STY |
References
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