Summary

Approche postérieure Canal semicirculaire pour la livraison de gène oreille interne chez les souris néonatales

Published: March 02, 2018
doi:

Summary

Dans cette étude, nous décrivons l’approche postérieure canal semicirculaire comme une méthode fiable pour la livraison de gène oreille interne chez les souris néonatales. Nous montrons que la livraison de gène par l’intermédiaire du canal semicirculaire postérieur est capable de perfuse l’ensemble oreille interne.

Abstract

Thérapie génique oreille interne offre très prometteur comme traitement potentiel pour la perte d’audition et des vertiges. Un des déterminants essentiels de la réussite de la thérapie génique oreille interne est de trouver une méthode de livraison qui se traduit par l’efficacité de transduction cohérente de types cellulaires ciblés tout en minimisant la perte d’audition. Dans cette étude, nous décrivons l’approche postérieure canal semicirculaire comme une méthode viable pour la livraison de gène oreille interne chez les souris néonatales. Nous montrons que la livraison de gène par l’intermédiaire du canal semicirculaire postérieur est capable de perfuse l’ensemble oreille interne. L’identification facile anatomique du canal semicirculaire postérieur, ainsi qu’une manipulation minimale de l’OS temporal requis, faire cette chirurgie approcher une option attrayante pour la livraison de gène oreille interne.

Introduction

Thérapie génique oreille interne est un champ connaissent un développement rapide de l’enquête. Il a été appliqué dans divers modèles animaux d’ototoxicité combattre trauma de bruit et de perte auditive héréditaire1. Plusieurs études récentes ont montré une récupération fonctionnelle de l’audition et équilibre des fonctions chez des souris mutantes après oreille interne gene therapy livraison2,3,4,5,6, 7. un des principaux facteurs pour déterminer le succès de la thérapie génique oreille interne est l’approche chirurgicale utilisée pour accéder à l’oreille interne. Idéalement, l’approche chirurgicale serait facile à réaliser, les repères anatomiques serait cohérente et facile à identifier, et la transduction résultante de types de cellules ciblées serait élevée.

Dans une étude récente, nous avons montré que, lorsque la thérapie génique virale a été injectée par l’intermédiaire du canal semicirculaire postérieur de la souris mutante danseur (un modèle de perte auditive et de dysfonctionnement vestibulaire), transduction efficace des cellules sensorielles de cheveux a été observée dans le vestibulaire organes ainsi que dans la cochlée5. La grande efficacité de la transduction des cellules ciliées sensorielles conduit à une amélioration des fonctions auditives et vestibulaires chez ces souris mutantes.

Dans cet article, nous décrivons en détail l’approche postérieure canal semicirculaire pour accéder à l’oreille interne de souris néonatales.

Protocol

Toutes les procédures d’animaux ont été approuvées par le Comité de l’urbanisme à l’Institut National sur la surdité et d’autres troubles de la Communication (NIDCD ASP1378-15) et animalier. 1. préparation et installation de procédure Stériliser tous les instruments à l’oxyde d’éthylène dans le début de l’expérience. Entre les animaux, nettoyer les instruments utilisant la stérilisation de la perle. Chargez la solution contenant la thérapie g?…

Representative Results

Injection de AAV8-whirlin de thérapie génique chez la souris néonatales danseur à travers le canal semicirculaire postérieur a entraîné whirlin expression (vert) dans les cellules de cheveux utriculaire (Figure 2), avec l’efficacité globale de l’infection de 53,1 % (SD 38.1, n = 28)5 . Transduite cellules ciliées avait allongé stéréocils (rouge) par rapport aux cellules ciliées controlatérale oreilles non injectés (5…

Discussion

Plusieurs approches chirurgicales ont été décrites pour accéder aux rongeurs des oreilles internes. Cochleostomy et approches de la fenêtre ronde sont utilisés couramment pour accéder à la cochlée, tandis que le postérieur canal semicirculaire et approches du sac endolymphatique sont généralement utilisés pour accéder les organes vestibulaires1. Dans une étude récente, nous avons montré que canal semicirculaire postérieur des injections de thérapie génique virale a donné lieu …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des fonds provenant du NIDCD Division d’intra-muros recherche /NIH (DC000082-02 à W.W.C.), ainsi que des DC000081 à base d’imagerie avancées. Nous sommes reconnaissants pour le personnel d’animalerie NIDCD pour prendre soin de nos animaux.

Materials

Operating microscope Zeiss OPMI Pico ENT microscope. Other dissection microscopes would also work.
Micro-forcepts Fine Science Tools 11251-10, 11295-51 #5 and #55 Dumont
Micro-scissors Fine Science Tools 15002-08
Nanoliter2000 microinjector World Precision Instruments
Heating pad Mastex Model 500/600
5-0 vicryl sutures Ethicon
AAV8-whirlin Vector Biolabs
Glass pipette Sutter Instruments B100-75-10 Borosilicate glass

References

  1. Chien, W. W., Monzack, E. L., McDougald, D. S., Cunningham, L. L. Gene therapy for sensorineural hearing loss. Ear Hear. 36, 1-7 (2015).
  2. Askew, C., et al. Tmc gene therapy restores auditory function in deaf mice. Sci Transl Med. 7, 295 (2015).
  3. Akil, O., et al. Restoration of hearing in the VGLUT3 knockout mouse using virally mediated gene therapy. Neuron. 75, 283-293 (2012).
  4. Pan, B., et al. Gene therapy restores auditory and vestibular function in a mouse model of Usher syndrome type 1c. Nat Biotechnol. 35, 264-272 (2017).
  5. Isgrig, K., et al. Gene Therapy Restores Balance and Auditory Functions in a Mouse Model of Usher Syndrome. Mol Ther. 25, 780-791 (2017).
  6. Lentz, J. J., et al. Rescue of hearing and vestibular function by antisense oligonucleotides in a mouse model of human deafness. Nat Med. 19, 345-350 (2013).
  7. Shibata, S. B., et al. RNA Interference Prevents Autosomal-Dominant Hearing Loss. Am J Hum Genet. 98, 1101-1113 (2016).
  8. Van Sluyters, R. C., Obernier, J. A. Guidelines for the care and use of mammals in neuroscience and behavioral research. Contemp Top Lab Anim. 43, 48 (2004).
  9. Chien, W. W., et al. Gene Therapy Restores Hair Cell Stereocilia Morphology in Inner Ears of Deaf Whirler Mice. Mol Ther. 24, 17-25 (2016).
  10. Hirose, K., Hartsock, J. J., Johnson, S., Santi, P., Salt, A. N. Systemic lipopolysaccharide compromises the blood-labyrinth barrier and increases entry of serum fluorescein into the perilymph. J Assoc Res Otolaryngol. 15, 707-719 (2014).
  11. Okada, H., et al. Gene transfer targeting mouse vestibule using adenovirus and adeno-associated virus vectors. Otol Neurotol. 33, 655-659 (2012).
  12. Suzuki, J., Hashimoto, K., Xiao, R., Vandenberghe, L. H., Liberman, M. C. Cochlear gene therapy with ancestral AAV in adult mice: complete transduction of inner hair cells without cochlear dysfunction. Sci Rep. 7, 45524 (2017).
check_url/56648?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Isgrig, K., Chien, W. W. Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse. J. Vis. Exp. (133), e56648, doi:10.3791/56648 (2018).

View Video