Summary

Subretinal Injektion av genterapivektorer och stamceller i musen ögat

Published: November 25, 2012
doi:

Summary

Denna kirurgiska tekniken illustrerar injektion av genterapivektorer och stamceller i det subretinala utrymmet i musens ögat.

Abstract

Förlusten av synen drabbar cirka 3,4 miljoner personer i USA och förväntas öka under de kommande åren. 1 Nyligen har genterapi och stamceller transplantationer cell blir viktiga terapeutiska verktyg för att behandla blindhet till följd av retinala degenerativa sjukdomar. Flera former av autolog transplantation för åldersrelaterad makuladegeneration (AMD), som iris pigment epitelial celltransplantation, har genererat uppmuntrande resultat, och kliniska studier har börjat för andra former av gen-och stamcellsterapi. 2 Dessa inkluderar RPE65 gen utbyte hos patienter med Leber: s medfödda amauros och RPE celltransplantation med humana embryonala stamceller (ES-celler) i Stargardts sjukdom. 3-4 Nu när det finns genterapi vektorer och stamceller finns för behandling av patienter med retinal sjukdomar är det viktigt att kontrollera dessa potentiella behandlingar i djurmodeller tillämpas föreIng dem i humanstudier. Musen har blivit en viktig vetenskaplig modell för att testa den terapeutiska effekten av vektorer genterapi och stamcellstransplantation i ögat. 5-8 I denna video artikeln presenterar vi en teknik för att injicera genterapivektorer eller stamceller i det subretinalområdet av musen ögat samtidigt minimera skador på omgivande vävnad.

Protocol

1. Montera Anordningar för subretinal injektion Köpa eller göra en 100 nål xm diameter från en glaskapillärrör. Detta kan göras manuellt genom att använda en Sutter P-97 pipett avdragare eller annan liknande utrustning. Änden av kapillärröret kommer att värmas och dras tills den når den önskade diametern (100 | im). En mindre diameter hos nål kan användas för genterapivektorer, men detta är den rekommenderade diametern för cellinjektion utan skada på cellerna eller ögat. Jämfört med st…

Representative Results

En ritning av musen ögat visas med stora strukturer märkta för referens, med pilar som visar platserna för både intravitreala och subretinal injicering kirurgiska ingrepp (pilspetsar, figur 1). Genterapi vektorer, såsom lacZ lentivirusvektorn (figur 2), kan injiceras med hjälp av dessa platser. Dessutom kan stamceller, såsom mus embryonala stamceller (figur 3), också transplanteras på dessa ställen i musens ögat. 1 pl av…

Discussion

Denna video teknik ger anvisningar om hur man fyller det subretinala injektionen kirurgiska ingrepp framgångsrikt, och se till att genterapi vektor eller stamceller placeras på den plats som krävs för att effektivt behandla oftalmiska sjukdomen. Denna teknik möjliggör inriktning av retinala celler såsom RPE eller fotoreceptorer, eftersom det ger genterapivektorer eller stamceller härledda vävnader i närheten av dessa celler. Tidigare metoder som intravitreala injektioner, där vätskan är placerad inuti i gla…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forskning för att förhindra blindhet, Experimentell hjälp från Takayuki Nagasaki, Denna forskning uppfyller ARVO uttalande för användning av djur i Ophthalmic och Visual Research. KJW stöds av NIH bidrag 5T32EY013933 och 5T32DK007647-20. VBM stöds av NIH bidrag 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