Denne protokol skitserer trinvise instruktioner til udførelse af intratekale injektioner i neonatale mus til genredigering og lægemiddelafgivelse.
Intratekal injektion er en almindeligt anvendt procedure i både pædiatriske og voksne klinikker, der tjener som et effektivt middel til at administrere medicin og behandlinger. Ved direkte at levere medicin og behandlinger i cerebrospinalvæsken i centralnervesystemet opnår denne metode højere lokaliserede lægemiddelkoncentrationer, samtidig med at systemiske bivirkninger reduceres sammenlignet med andre ruter såsom intravenøse, subkutane eller intramuskulære injektioner. Dens betydning strækker sig ud over kliniske indstillinger, da intratekal injektion spiller en afgørende rolle i prækliniske undersøgelser med fokus på behandling af neurogenetiske lidelser hos gnavere og andre store dyr, herunder ikke-menneskelige primater. På trods af den udbredte anvendelse udgør intratekal injektion hos unge, især nyfødte hvalpe, betydelige tekniske udfordringer på grund af deres lille størrelse og skrøbelige karakter. Vellykket og pålidelig administration af intratekale injektioner hos nyfødte mus kræver omhyggelig opmærksomhed på detaljer og omhyggelig overvejelse af forskellige faktorer. Der er således et afgørende behov for en standardiseret protokol, der ikke kun giver instruktioner, men også fremhæver vigtige tekniske overvejelser og god laboratoriepraksis for at sikre proceduremæssig konsistens samt dyrenes sikkerhed og velfærd.
For at imødekomme dette uopfyldte behov præsenterer vi en detaljeret og omfattende protokol til udførelse af intratekale injektioner specifikt hos nyfødte hvalpe på postnatal dag 1 (P1). Ved at følge de trinvise instruktioner kan forskere med sikkerhed udføre intratekale injektioner hos nyfødte hvalpe, hvilket muliggør nøjagtig levering af lægemidler, antisense oligoer og vira til genudskiftning eller genomredigeringsbaserede behandlinger. Desuden understreges vigtigheden af at overholde god laboratoriepraksis for at opretholde dyrenes velfærd og sikre pålidelige forsøgsresultater. Denne protokol har til formål at løse de tekniske udfordringer forbundet med intratekale injektioner i nyfødte mus, hvilket i sidste ende letter fremskridt inden for neurogenetisk forskning, der sigter mod at udvikle potentielle terapeutiske interventioner.
Intratekal (IT) injektion er en almindelig klinisk procedure, der anvendes til at administrere medicin, opsamle cerebrospinalvæske og opretholde intrakranielt tryk hos både pædiatriske og voksne patienter i klinik 1,2. Administration af medicin via intratekal injektion er en effektiv tilgang til at øge medicinkoncentrationerne i centralnervesystemet (CNS), samtidig med at systemisk eksponering minimeres. Derfor forbedrer denne metode terapeutisk effekt og reducerer bivirkninger, især for temperaturfølsomme og korte halveringstider3.
I prækliniske undersøgelser, der tester nye lægemidler og behandlinger ved hjælp af gnavermodeller, er det bydende nødvendigt at anvende en pålidelig metode til lægemiddeladministration, der giver større præcision og resultatreproducerbarhed 4,5. For prækliniske undersøgelser, der evaluerer nye behandlinger for neurogenetiske og neuroudviklingsforstyrrelser, er tidlig behandling afgørende for indledende proof-of-concept-undersøgelser, fordi tidligere interventioner typisk forudsiges at give mere gunstige resultater 6,7,8.
Sammenlignet med konventionelle intracerebroventrikulære (ICV) injektioner bærer IT-injektioner betydeligt lavere risici, da de undgår behovet for direkte penetration gennem hjernebarken. Denne fordel reducerer væsentligt den potentielle skade på regionalt kortikalt væv og omgivende nerver. Desuden giver IT-injektioner mulighed for mindst en femdobling af den administrative mængde medicin gennem en enkelt injektion, hvilket i høj grad forbedrer gennemførligheden af gentagne administrationer. På grund af den lille størrelse og skrøbelige karakter af nyfødte mus er det imidlertid teknisk udfordrende at udføre intratekale injektioner hos nyfødte hvalpe og kræver specialiserede teknikker, udstyr og omhyggelig håndtering.
Denne artikel indeholder en detaljeret protokol med trinvise instruktioner til udførelse af intratekale injektioner hos P1 nyfødte hvalpe. De vigtigste overvejelser og god laboratoriepraksis fremhæves her for at sikre ensartet administration og dyrenes sikkerhed og trivsel under forsøget. Ved at følge denne protokol kan forskere trygt udføre eksperimenter med præcision og reproducerbarhed, samtidig med at eventuelle potentielle risici eller ubehag for dyrene minimeres.
Beskrevet er en trin-for-trin procedure for intratekal injektion i neonatale mus (P1), hvilket resulterer i udbredt lægemiddelfordeling i deres hjerner. I sammenligning med den almindelige intracerebroventrikulære injektionsmetode til levering af medicin til neonatale mus, som indebærer piercing af hjernebarken11, undgår intratekal injektion direkte skade på neonatal musehjerne på grund af nåleindtrængning. På grund af minimal invasivitet kan intratekal injektion udføres gentagne gange, …
The authors have nothing to disclose.
XNL er støttet af Foundation for Angelman Syndrome Therapeutic (FAST) Postdoc Fellowship. YHJ er også støttet af FAST og NIH Grant R01HD110195 og R01MH117289.
Balance | Ohaus Corporation | 30253017 | |
C57BL/6J mice | The Jackson Laboratory | 000664 | |
Digital Microscope | RWD | DOM-1001 | |
DPBS | ThermoFisher | 14190144 | |
Fast Green | Sigma | F7252-5G | |
Heating pad | RWD | 69020 | |
Needles | Hamilton | 6PK (34/0.375”/4/12DEG)S | |
Syringe | Hamilton | 1702RN | |
Syringe Filters | Sigma | SLGVM33RS |