Summary

Subretinale Injectie van gentherapievectoren en stamcellen in de Mouse Eye

Published: November 25, 2012
doi:

Summary

Deze chirurgische techniek illustreert de injectie van gentherapievectoren en stamcellen in de subretinale ruimte van de muis oog.

Abstract

Het verlies van het gezichtsvermogen treft ongeveer 3,4 miljoen mensen in de Verenigde Staten en zal naar verwachting toenemen in de komende jaren. 1 Onlangs, gentherapie en stamceltransplantaties zijn geworden belangrijke therapeutische instrumenten voor de behandeling van blindheid als gevolg van retinale degeneratieve ziekten. Verschillende vormen van autologe transplantatie voor leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD), zoals iris pigment epitheelcellen transplantatie hebben bemoedigende resultaten gegenereerd en klinische proeven begonnen voor andere vormen van gen en stamceltherapieën. Twee waaronder RPE65 genvervanging bij patiënten met congenitale amaurosis Leber en een RPE celtransplantatie met humane embryonale stamcellen (ES) cellen bij de ziekte van Stargardt. 3-4 Nu er gentherapievectoren en stamcellen voor behandeling van patiënten met retinale ziekten is het belangrijk te verifiëren deze potentiële therapieën in diermodellen voor toepassingden om in menselijke studies. De muis is een belangrijke wetenschappelijke model voor het testen van de therapeutische werkzaamheid van gentherapievectoren en stamceltransplantatie in het oog. 5-8 in dit video artikel zullen we een techniek om gentherapievectoren of stamcellen injecteren in de subretinale ruimte van de muis oog terwijl het minimaliseren van schade aan het omringende weefsel.

Protocol

1. Monteer Inrichtingen voor de subretinale Injectie Koop of maak een 100 um diameter naald uit een glazen capillaire buis. Dit kan handmatig worden gedaan met behulp van een Sutter P-97 pipet trekker of ander soortgelijk materieel. Het einde van de capillaire buis wordt verwarmd en getrokken tot aan de gewenste diameter (100 pm). Een kleinere diameter naald kan worden gebruikt voor gentherapie vectoren, maar dit is de aanbevolen diameter celinjectie zonder schade aan de cellen of het oog. Vergeleken met stal…

Representative Results

Een tekening van de muis oog wordt met grote structuren gemerkte referentie met pijlen tonen de locaties voor zowel intravitreale injectie en subretinale chirurgische procedures (pijlen, Figuur 1). Gentherapievectoren, zoals lacZ lentivirale vector (Figuur 2), worden geïnjecteerd met deze locaties. Bovendien kunnen stamcellen, zoals muis embryonale stamcellen (figuur 3), worden getransplanteerd in situ in de muis oog. 1 ui van een …

Discussion

Deze video techniek bevat instructies voor het voltooien van de injectie subretinale chirurgische procedure succesvol, en ervoor zorgen dat de vector voor gentherapie of stamcellen worden in de locatie noodzakelijk zijn om doelmatig behandelen oogziektes. Deze techniek maakt de targeting van retinale cellen zoals RPE of de fotoreceptoren, omdat hierdoor de gentherapievectoren of stamcellen afgeleide weefsels in de nabijheid van deze cellen. Vorige methoden te intravitreale injecties, waar de vloeistof wordt geplaatst in…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Onderzoek naar blindheid te voorkomen; Experimentele hulp van Takayuki Nagasaki; Dit onderzoek voldoet aan de Arvo verklaring voor het gebruik van dieren in Oogheelkundige en Visual Research. KJW wordt ondersteund door NIH subsidie ​​5T32EY013933 en 5T32DK007647-20. VBM wordt ondersteund door NIH subsidie ​​K08EY020530.

Materials

Name Company Catalog Comments
0.8-1.10 x 100 mm Capillary Tube (glass) Kimble Glass, Inc. 34502 99
Flaming/Brown Micropipette Puller Sutter Instrument P-97 Narishige microforge can be used instead.  Catalog #MF-900
Sigmacote Sigma Aldrich SL2-25ML Silicone
Dubecco’s Phosphate Buffered Saline with Calcium Chloride and Magnesium Chloride Gibco-Invitrogen 14040-133
Safety-Lok 25 3/4G x 12″; Blood Collection Set B-D Vacutainer 367298
1 ml Sub-Q 26 5/8G Slip-Tip Syringe Becton-Dickinson 309597
0.5-10 μl Finnpipette II Adjustable-Volume Pipetter Fisherbrand 21-377-815
1-200 μl Natural Beveled Tips USA Scientific, Inc. 1111-1700
Discovery.V8 Stereo Microscope Zeiss MC1500
60 mm x 15 mm Style Treated Polystyrene Cell Culture Dish Corning Incorporated 430166
Vannas Straight Scissors Storz Ophthalmics E3383 S
Curved Dressing Forceps with Serrations Delicate Storz Ophthalmics E1408
15 Degree Microsurgery Knife Wilson Ophthalmic Corp. 091204
Ketamine Ketaset III NADA #45-290
Xylazine Lloyd Laboratories NADA #139-236
Bupivacaine (Marcaine) AstraZeneca N/A
Buprenorphine Sigma Aldrich B9275

Riferimenti

  1. Abe, T. Regeneration of the retina using pigment epithelial cell transplantation. Nihon Ganka Gakkai Zasshi. 106, 778-803 (2002).
  2. Jacobson, S. G., Cideciyan, A. V., Ratnakaram, R., Heon, E., Schwartz, S. B., Roman, A. J., Peden, M. C., Aleman, T. S., Boye, S. L., Sumaroka, A., et al. Gene therapy for Leber congenital amaurosis caused by RPE65 mutations: safety and efficacy in 15 children and adults followed up to 3 years. Arch. Ophthalmol. 130, 9-24 (2011).
  3. Schwartz, S. D., Hubschman, J. P., Heilwell, G., Franco-Cardenas, V., Pan, C. K., Ostrick, R. M., Mickunas, E., Gay, R., Klimanskaya, I., Lanza, R. Embryonic stem cell trials for macular degeneration: a preliminary report. Lancet. 379, 713-720 (2012).
  4. Wang, N. K., Tosi, J., Kasanuki, J. M., Chou, C. L., Kong, J., Parmalee, N., Wert, K. J., Allikmets, R. Transplantation of reprogrammed embryonic stem cells improves visual function in a mouse model for retinitis pigmentosa. Transplantation. 89, 911-919 (2010).
  5. Song, B. J., Tsang, S. H., Lin, C. -. S. Genetic models of retinal degeneration and targets for gene therapy. Gene Ther. Mol. Biol. 11, 229-262 (2007).
  6. Tosi, J., Sancho-Pelluz, J., Davis, R. J., Hsu, C. W., Wolpert, K. V., Sengillo, J. D., Lin, C. S., Tsang, S. H. Lentivirus-mediated expression of cDNA and shRNA slows degeneration in retinitis pigmentosa. Exp. Biol. Med. 236, 1211-1217 (2011).
  7. Tucker, B. A., Park, I. H., Qi, S. D., Klassen, H. J., Jiang, C., Yao, J., Redenti, S., Daley, G. Q., Young, M. J. Transplantation of adult mouse iPS cell-derived photoreceptor precursors restores retinal structure and function in degenerative mice. PLoS One. 6, e189992 (2011).
  8. Mahajan, V. B., Mondino, B. J., Tsang, S. H. . A high-throughput Mouse Eye Phenomics System. , (2010).
  9. Chang, B., Hawes, N. L., Hurd, R. E., Davisson, M. T., Nusinowitz, S., Heckenlively, J. R. Retinal degeneration mutants in the mouse. Vision Res. 42, 517-525 (2002).
  10. Hawes, N. L., Smith, R. S., Chang, B., Davisson, M., Heckenlively, J. R., John, S. W. Mouse fundus photography and angiography: a catalogue of normal and mutant phenotypes. Mol. Vis. 5, 22 (1999).
  11. Won, J., Shi, L. Y., Hicks, W., Wang, J., Hurd, R., Naggert, J. K., Chang, B., Nishina, P. M. Mouse model resources for vision research. J. Ophthalmol. 2011, 391384 (2011).
check_url/it/4286?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Wert, K. J., Skeie, J. M., Davis, R. J., Tsang, S. H., Mahajan, V. B. Subretinal Injection of Gene Therapy Vectors and Stem Cells in the Perinatal Mouse Eye. J. Vis. Exp. (69), e4286, doi:10.3791/4286 (2012).

View Video