マウスアイへの生物学的製剤の送達のためのカプセル化された細胞技術
Summary
ここで提示されるは、齧歯類の目への生物学的製剤の長期配信のための不死化細胞のマイクロカプセル化におけるポリマーとしてのアルギン酸塩の使用のためのプロトコルである。
Abstract
眼の後極の疾患の開発中の多くの現在の治療法は、生物学的製剤である。これらの薬物は頻繁に投与される必要があります, 典型的には、細胞内注射を介して.選択した生物学的製剤を発現するカプセル化細胞は、局所的なタンパク質産生および放出(例えば、長期薬物送達を介して)のためのツールになりつつある。また、カプセル化システムは、細胞への栄養素、廃棄物、および治療因子の拡散を可能にする透過性物質を利用します。これは、宿主免疫応答から細胞をマスキングする際に起こり、宿主免疫系の抑制の必要性を回避する。このプロトコルは、マイクロカプセル化法と結合したマイクロカプセル化におけるポリマーとしてのアルギン酸塩の使用をマイクロカプセル化技術として説明する。ARPE-19細胞は、ヒトRPE細胞株の自然発生により、その生涯機能により長期細胞療法実験に用いられており、ここではカプセルをカプセル化し、マウスの目に送達するために使用されています。この原稿は、細胞マイクロカプセル化、品質管理、および眼の送達のためのステップを要約する。
Introduction
細胞ベースの治療法は、医学に広く適用されている革命的な生物学的技術を表しています。最近では、神経変性疾患、眼疾患、がんの治療に応用に成功しています。細胞療法は、細胞置換から薬物送達まで幅広い分野をカバーしており、このプロトコルは後者に焦点を当てています。生分解性アルギン酸マイクロカプセル(MC)は、送達系としての有効性を示しており、生物医学分野で広く使用されつつある。アルギン酸は、その単純なゲル化プロセス、生分解性、優れた生体適合性、および生体内,条件1、2、3、42の下での1安定性によるマイクロカプセル化に使用されてきた。3,4
エレクトロスプレー法は、マイクロカプセル化技術として、アルギン酸(塩基高分子)およびポリ-lオルニチン(二次被覆ポリマー)を用いてペプチドおよびタンパク質をカプセル化するために有効に利用されている。両方のポリマーは自然に発見され、その生体適合性55、6、76,のために使用されます。しかし、細胞ベースの治療法における主な課題は、免疫抑制薬によって引き起こされる副作用を避けるために宿主免疫系の抑制である。アルギン酸マイクロカプセルの透過性は、細胞カプセル化に適した性質と考えられており、宿主免疫応答88、9、109からそれらをマスキングしながら、細胞への栄養素、廃棄物、および治療因子の細胞への注入を10可能にする。
眼では、封入された細胞は、網膜色素変性症または加齢黄斑変性症の治療のために、生物学的製剤(すなわち、成長因子11、12および12成長因子アンタゴニスト13)の一定の送達のための臨床試験で使用されてきた。補体阻害剤14などの他の標的も現在、前臨床設定で検討されている。
Protocol
すべての実験は、眼科および視覚研究における動物の使用に関するARVO声明に従って行われ、サウスカロライナ医科大学動物ケアおよび使用委員会によってプロトコルID00399の下で承認されました。 1. 細胞培養 ヒト網膜色素上皮細胞(ARPE-19)細胞株を生成し、公表されたプロトコル14,15,15に従って選択した遺伝子を安定的に…
Representative Results
ARPE-19細胞は、眼にカプセルを移植した際のカプセル化および長期生存に適性であることが示されている、自然消滅ヒトRPE細胞株である。アルギン酸カプセル化のツールを図 1に示します。本研究では、アルギン酸塩に封入した際に、アルギン酸カプセル内の細胞を明視野イメージングにより確認したことが実証された(図2A)。カプセル内の細胞に対…
Discussion
この細胞カプセル化技術は比較的迅速かつ容易に実行できます。ただし、特定のポイントは、正確な下流の結果を得るために心に留める必要があります。細胞は、カプセル化する前にペトリ皿の培養中に維持され、適切な合流で保持されるべきである。カプセル化は、可能であれば、規制された空気の流れと適切な換気フードで行われるべきです。空気の流れが強すぎると、特に長期実験に?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、国立衛生研究所(R01EY019320)、退役軍人省(RX000444およびBX003050)、サウスカロライナ州スマートステート基金によってB.R.に授与された助成金によって部分的に支持されました。
Materials
| 3 mL Syringe | BD | 309656 | |
| 30 G 1" Blunt needle | SAI Infusion technology | B30-100 | |
| Alginic acid sodium salt, from brown algae | Sigma | A0682 | |
| Atropine Sulfate Ophthalmolic solution (1%) | Akorn | NDC 17478-215-15 | for pupil dilation |
| BD 1 mL Syringe 26 G x 3/8 (0.45 mm x 10 mm) | Becton, Dickinson and Company | DG518105 500029609 REF 309625 | to generate the guide hole |
| Calcium chloride, Anhydrous, granular | Sigma | C1016 | |
| GenTeal Tears | Alcon | NDC 0078-0429-47 | to lubricate the eyes during anesthesia |
| Goniotaire: Hypromellose (2.5%) Ophthalmolic Demulcent Solution (Sterile) | Altaire Pharmaceuticals Inc. | NDC 59390-182-13 | to lubricate the eyes during anesthesia |
| Hamilton Needle/syringe Tip: 27 Gauge, Small Hub RN NDL, custum length (12mm), point style 3, 6/PK | Hamilton | 7803-01 | for intravitreal delivery of capsules |
| Hamilton Syringe: 2.5 µL, Model 62 RN SYR, NDL Sold Separately | Hamilton | 7632-01 | for intravitreal delivery of capsules |
| HEPES buffer, 1M | Fisher Bioreagents | BP299100 | |
| High voltage generator | ESD EMC Technology | ES813-D20 | |
| LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit | Thermofisher Scientific | L3224 | |
| L-Ornithine hydrochloride, 99% | Alfa Aesar | A12111 | |
| Neomycin and Polymyxin B Sulfates and Dexamethasone Ophthalmolic Ointment | SANDOZ | NDC 61314-631-36 | antibiotic to prevent infection after intravitreal injection |
| Phenolephrine Hydrochloride Ophthalmolic Solution (2.5%) | Akorn | NDC 17478-201-15 | for pupil dilation |
| Sodium Chloride | Sigma | S-5886 | |
| Sterile syringe filters, 0.2 um | VWR | 28143-312 | |
| Syringe pump | GRASEBY | MS16A |
Referências
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Citar este artigo
Belhaj, M., Annamalai, B., Parsons, N., Shuler, A., Potts, J., Rohrer, B. Encapsulated Cell Technology for the Delivery of Biologics to the Mouse Eye. J. Vis. Exp. (157), e60162, doi:10.3791/60162 (2020).