איתור vivo מערכות הדמיה (IVIS) של וירוס אנצפליטים נוירו פולשנית
Summary
שימוש בלוציפראז ובמערכות הדמית vivo (IVIS) כרומן האמצעי לזיהוי נקודתי קצה מחלה לפני התפתחויות קליניות להתרחש. IVIS אפשר לנו לחזות בזמן אמתו את הפלישה של וירוסי אנצפליטיים מעל ימים מרובים, מתן מודל מחלה מדויקת יותר למחקר עתידי. זה גם אפשר לנו לזהות את התכונות המגנות הפוטנציאליות של תרופות אנטי וחיסונים מהר יותר ממודלים של בעלי חיים מנוצלים כיום. היכולת לנצל חיות בודדות מעל נקודתי זמן מרובות מבטיחה דרישות מופחתות בבעלי חיים, עלויות ותחלואה הכוללת לבעלי החיים מנוצלים להבטיח אמצעי הומני יותר ויותר מדעי של מחקר מחלה.
Abstract
פיתוחים מודרניים בטכנולוגיית הדמיה לעודד פיתוח וחידוד נוסף בדרך המחקר נגיפי נעשה. הוצע בתחילה על ידי ראסל ורץ' ב3Rs של יום (החלפה, הפחתה, עידון), ניצול מודלים של בעלי החיים במחקר מדעי הוא תחת לחץ מתמיד לזהות מתודולוגיות חדשות כדי לצמצם את שימוש בעלי חיים תוך שיפור דיוק ומהירות מדעי. אתגר גדול למנהלים של יום לעומת זאת, הוא כיצד להבטיח את המחקרים סטטיסטיים מדויקים תוך הפחתת תחלואת מחלות בעלי חיים ומספרים באופן כללי. מחקרי יעילות חיסון כעת דורשים מספר רב של בעלי חיים כדי להיחשב משמעותי מבחינה סטטיסטית, ולעתים קרובות לגרום לתחלואה גבוהה ותמותת נקודתי קצה עבור זיהוי של הגנה חיסונית. אנו מנוצלים in vivo מערכות הדמיה (IVIS) בשיתוף עם אנזים bioluminescent גחלילית בהדרגה כדי לעקוב אחר הפלישה של מערכת העצבים המרכזית (CNS) על ידי enceוירוס phalitic במודל עכברי. בדרך כלל, המחלה מתקדמת לאט יחסית, עם זאת שכפול נגיף הוא מהיר, במיוחד בתוך מערכת העצבים מרכזיים, והוא יכול להוביל לעתים קרובות תוצאה, קטלנית. בעקבות זיהום אפי של העכברים עם TC83 לוק, זן נחלש ונצואלה סוסי דלקת מוח וירוס שונה למבטא גן לוציפראז; אנו מסוגלים לדמיין שכפול נגיף בתוך המוח לפחות שלושה ימים לפני התפתחות תסמיני מחלה קליניות. ניצול פלישת CNS כנקודת סיום מפתח אנצפליטי מחלת פיתוח אנו מסוגלים לזהות הגנת חיסון הטיפולי ובמהירות נגד זיהום TC83 לוק לפני שתסמינים קליניים להתפתח. בעזרת טכנולוגית IVIS אנו מסוגלים להדגים את הבדיקה המהירה ומדויקת של סמים ותרופות וחיסונים, תוך צמצום מספר בעלי חיים ותחלואה.
Protocol
Representative Results
Discussion
בעוד פרוטוקול זה מכסה את היבטי ההדמיה לניתוח בvivo, חשוב להכיר את וקטור bioluminescent כגורם מרכזי למחקרים עתידיים. הניצול שלנו של TC83, של חיסון מוחלש של VEEV, כוקטור לביטוי של לוציפראז מבטיח שכמויות גדולות של האנזים שתופקנה, בשל השיעור הגבוה של שכפול הנגיף במערכת עצבים מרכז…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מכון לTranslational UTMB-NIH מענק מדעי 1UL1RR029876-01 ואלישה פריית'ר על סיועה בעריכת וידאו לכתב היד הזה.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| D-Luciferin | |||
| Isoflurane | |||
| Xenogen IVIS System (Spectrum) | Caliper Life Sciences | ||
| XGI-8-gas Anesthesia System | Caliper Life Sciences | ||
| XIC-3 Containment Box | Caliper Life Sciences | ||
| LivingImage 4.0 Software | Caliper Life Sciences | ||
| Telemetry/identification chips | Bio Medic Data Systems | IPTT-300 | Animal ID and Temperature |
| BD Integra 1ml TB syringe with 26 g x 3/8” needle | Fisher Scientific | 305279 | |
| Vet Bond tissue adhesive | Fisher Scientific | NC9259532 | |
| Vetropolycin Ophthalmic Ointment | Webster Veterinary Products | 78444656 | |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline 1X | Invitrogen | 14190-144 | |
| BMDS Chip Reader | Bio Medic Data Systems | DAS-7007S | |
| DAS-HOST Software | Bio Medic Data Systems | Used to download probe information |
Riferimenti
- Steele, K. E., et al. Comparative Neurovirulence and Tissue Tropism of Wild-type and Attenuated Strains of Venezuelan Equine Encephalitis Virus Administered by Aerosol in C3H/HeN and BALB/c Mice. Veterinary Pathology Online. 35, 386-397 (1998).
- Ludwig, G. V., et al. Comparative neurovirulence of attenuated and non-attenuated strains of Venezuelan equine encephalitis virus in mice. Am. J. Trop. Med. Hyg. 64, 49-55 (2001).
- Charles, P. C., Walters, E., Margolis, F., Johnston, R. E. Mechanism of Neuroinvasion of Venezuelan Equine Encephalitis Virus in the Mouse. Virology. , 208-662 (1995).
- Volkova, E., Gorchakov, R., Frolov, I. The efficient packaging of Venezuelan equine encephalitis virus-specific RNAs into viral particles is determined by nsP1-3 synthesis. Virology. 344, 315-327 (2006).
- Patterson, M., et al. Rapid, non-invasive imaging of alphaviral brain infection: Reducing animal numbers and morbidity to identify efficacy of potential vaccines and antivirals. Vaccine. 29, 9345-9351 (2011).
- Cook, S. H., Griffin, D. E. Luciferase Imaging of a Neurotropic Viral Infection in Intact Animals. J. Virol. 77, 5333-5338 (2003).
- Contag, P. R., Olomu, I. N., Stevenson, D. K., Contag, C. H. Bioluminescent indicators in living mammals. Nat. Med. 4, 245-247 (1998).
- Osorio, J. E., Iams, K. P., Meteyer, C. U., Rocke, T. E. Comparison of Monkeypox Viruses Pathogenesis in Mice by In Vivo Imaging. PLoS ONE. 4, e6592 (2009).
- Luker, G. D., Prior, J. L., Song, J., Pica, C. M., Leib, D. A. Bioluminescence Imaging Reveals Systemic Dissemination of Herpes Simplex Virus Type 1 in the Absence of Interferon Receptors. J. Virol. 77, 11082-11093 (2003).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The Principles of Humane Experimental Technique. , (1959).
- Kuehne, R. W., Pannier, W. L., Stephen, E. L. Indirect mouse model for the evaluation of potential antiviral compounds: results with Venezuelan equine encephalomyelitis virus. Antimicrob. Agents Chemother. 11, (1977).
- Lukaszewski, R. A., Brooks, T. J. G. Pegylated Alpha Interferon Is an Effective Treatment for Virulent Venezuelan Equine Encephalitis Virus and Has Profound Effects on the Host Immune Response to Infection. J. Virol. 74, 5006-5015 (2000).
