Name: a novel surgical approach for intratracheal administration of bioactive agents in a fetal mouse model
Uploaded: 2012-10-31T13:00:00
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MC e AVDP são bolsistas de doutorado suportados por verbas do Instituto para a Promoção da Inovação através da Ciência e da Tecnologia na Flandres (IWT-Vlaanderen). JT mantém um part-time Bolsa de Investigação Clínica (Koor) da UZ Leuven. DV é um doutorado apoiado por uma subvenção da KU Leuven, DBOF/10/062. MMDC é um doutorado apoiado por uma concessão do Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) e Erasmus Mundus. A pesquisa foi financiada pela navegação fluvial-Vlaanderen, pela concessão CE DIMI (LSHB-CT-2005-512146) e pelo In vivo Molecular Imaging Research grupo (IMIR) da KU Leuven. Gostaríamos de agradecer o Núcleo Vector UPenn fundada por James M. Wilson para seu presente tipo da embalagem AAV6.2 plasmídeo para rAAV produção vetor.

1. Acasalamento dos Ratos obter Estágio gravidez desejada Tempo de posicionamento ratinhos NMRI grávidas, de modo que eles são 18 dias (E18) grávidas (gestação total de E19.5), no momento da cirurgia. Antes e após a cirurgia, eles estão alojados em gaiolas de filtro superiores à temperatura ambiente normal e de luz normal, com livre acesso à água e ração. 2. Fetal Injecção (IT) intratraqueal (Figura 1) <ol><li> Primeiro submeter o rato NMRI grávid...

<ol>
	<li>Willson, D. F., Notter, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+future+of+exogenous+surfactant+therapy.">The future of exogenous surfactant therapy.</a> Respir. Care. 56, 1369-1388 (2011).</li><li>Abdel-Latif, M. E., Osborn, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intratracheal+Clara+cell+secretory+protein+(CCSP)+administration+in+preterm+infants+with+or+at+risk+of+respiratory+distress+syndrome.">Intratracheal Clara cell secretory protein (CCSP) administration in preterm infants with or at risk of respiratory distress syndrome.</a> Cochrane Database Syst. Rev. CD008308, (2011).</li><li>Thebaud, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+endothelial+growth+factor+gene+therapy+increases+survival,+promotes+lung+angiogenesis,+and+prevents+alveolar+damage+in+hyperoxia-induced+lung+injury:+evidence+that+angiogenesis+participates+in+alveolarization.">Vascular endothelial growth factor gene therapy increases survival, promotes lung angiogenesis, and prevents alveolar damage in hyperoxia-induced lung injury: evidence that angiogenesis participates in alveolarization.</a> Circulation. 112, 2477-2486 (2005).</li><li>Griesenbach, U., Alton, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+to+the+lung:+lessons+learned+from+more+than+2+decades+of+CF+gene+therapy.">Gene transfer to the lung: lessons learned from more than 2 decades of CF gene therapy.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 61, 128-139 (2009).</li><li>Aneja, M. K., Rudolph, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+of+surfactant+protein+B+deficiency.">Gene therapy of surfactant protein B deficiency.</a> Curr. Opin. Mol. Ther. 8, 432-438 (2006).</li><li>Flotte, T. R., Mueller, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+for+alpha-1+antitrypsin+deficiency.">Gene therapy for alpha-1 antitrypsin deficiency.</a> Hum. Mol. Genet. 20, R87-R92 (2011).</li><li>Roybal, J. L., Santore, M. T., Flake, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell+and+genetic+therapies+for+the+fetus.">Stem cell and genetic therapies for the fetus.</a> Semin Fetal Neonatal Med. 15, 46-51 (2010).</li><li>Peebles, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+and+efficient+marker+gene+expression+in+the+airway+epithelia+of+fetal+sheep+after+minimally+invasive+tracheal+application+of+recombinant+adenovirus+in+utero.">Widespread and efficient marker gene expression in the airway epithelia of fetal sheep after minimally invasive tracheal application of recombinant adenovirus in utero.</a> Gene Ther. 11, 70-708 (2004).</li><li>Deprest, J., Gratacos, E., Nicolaides, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fetoscopic+tracheal+occlusion+(FETO)+for+severe+congenital+diaphragmatic+hernia:+evolution+of+a+technique+and+preliminary+results.">Fetoscopic tracheal occlusion (FETO) for severe congenital diaphragmatic hernia: evolution of a technique and preliminary results.</a> Ultrasound Obstet. Gynecol. 24, 121-126 (2004).</li><li>Buckley, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-amniotic+delivery+of+CFTR-expressing+adenovirus+does+not+reverse+cystic+fibrosis+phenotype+in+inbred+CFTR-knockout+mice.">Intra-amniotic delivery of CFTR-expressing adenovirus does not reverse cystic fibrosis phenotype in inbred CFTR-knockout mice.</a> Mol. Ther. 16, 819-824 (2008).</li><li>Davies, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-mediated+in+utero+expression+of+CFTR+does+not+improve+survival+of+CFTR+knockout+mice.">Adenovirus-mediated in utero expression of CFTR does not improve survival of CFTR knockout mice.</a> Mol. Ther. 16, 812-818 (2008).</li><li>Mitchell, M., Jerebtsova, M., Batshaw, M. L., Newman, K., Ye, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+gene+transfer+to+mouse+fetuses+with+recombinant+adenovirus+and+adeno-associated+virus+(AAV)+vectors.">Long-term gene transfer to mouse fetuses with recombinant adenovirus and adeno-associated virus (AAV) vectors.</a> Gene Ther. 7, 1986-1992 (2000).</li><li>Henriques-Coelho, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+gene+transfer+to+fetal+rat+lung+interstitium+by+ultrasound-guided+intrapulmonary+injection.">Targeted gene transfer to fetal rat lung interstitium by ultrasound-guided intrapulmonary injection.</a> Mol. Ther. 15, 340-347 (2007).</li><li>Toelen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fetal+gene+transfer+with+lentiviral+vectors:+long-term+in+vivo+follow-up+evaluation+in+a+rat+model.">Fetal gene transfer with lentiviral vectors: long-term in vivo follow-up evaluation in a rat model.</a> Am J Obstet Gynecol. 196, e1-e6 (2007).</li><li>Waddington, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+transgene+expression+by+administration+of+a+lentivirus-based+vector+to+the+fetal+circulation+of+immuno-competent+mice.">Long-term transgene expression by administration of a lentivirus-based vector to the fetal circulation of immuno-competent mice.</a> Gene Ther. 10, 1234-1240 (2003).</li><li>Waddington, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Permanent+phenotypic+correction+of+hemophilia+B+in+immunocompetent+mice+by+prenatal+gene+therapy.">Permanent phenotypic correction of hemophilia B in immunocompetent mice by prenatal gene therapy.</a> Blood. 104, 2714-2721 (2004).</li><li>Senoo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-mediated+in+utero+gene+transfer+in+mice+and+guinea+pigs:+tissue+distribution+of+recombinant+adenovirus+determined+by+quantitative+TaqMan-polymerase+chain+reaction+assay.">Adenovirus-mediated in utero gene transfer in mice and guinea pigs: tissue distribution of recombinant adenovirus determined by quantitative TaqMan-polymerase chain reaction assay.</a> Mol. Genet. Metab. 69, 269-276 (2000).</li><li>Carlon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+gene+transfer+into+the+mouse+lung+by+fetal+intratracheal+injection+of+rAAV2/6.2.">Efficient gene transfer into the mouse lung by fetal intratracheal injection of rAAV2/6.2.</a> Mol. Ther. 18, 2130-2138 (2010).</li><li>Schmiedl, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+injury+is+more+pronounced+in+fetal+transgenic+ErbB4-deleted+lungs.">Lipopolysaccharide-induced injury is more pronounced in fetal transgenic ErbB4-deleted lungs.</a> Am. J. Physiol. Lung Cell Mol Physiol. 301, L490-L499 (2011).</li><li>Buckley, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+influencing+adenovirus-mediated+airway+transduction+in+fetal+mice.">Factors influencing adenovirus-mediated airway transduction in fetal mice.</a> Mol. Ther. 12, 484-492 (2005).</li></ol>

Etapas críticas <ul><li> A cepa do mouse optamos por trabalhar com camundongos NMRI é porque eles têm um abundante número de filhotes (tamanho da ninhada média de 14,4 ± 1,8, dados próprios), tolerar intervenções bem e têm boas características maternas. </li><li> Colocar o fio de bolsa através da parede uterina e as membranas fetais é um passo crítico como você só quer expor a cabeça do feto e não os ombros, caso contrário, o reposicionamento é quase impossível sem causar trauma. </li><li> Uma óti...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> Camundongos NMRI </td><td> Janvier, Le Genest St Isle, França </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Isoflurano </td><td> Isoba, Intervet / Schering-Plough Animal Health, Milton Keynes, Reino Unido </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Prolene 6-0 </td><td> Ethicon, Groot Bijgaarden, Bélgica </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 5-0 </td><td> Ethicon, Groot Bijgaarden, Bélgica </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 50 pL de Hamilton seringa de vidro, Modelo 1710,5 TLLX SYR </td><td> Hamilton, Reno, NV, EUA </td><td> 5495-20 </td><td></td></tr><tr><td> Agulha de 30G afiada </td><td> Hamilton, Reno, NV, EUA </td><td> 7762-03 </td><td></td></tr><tr><td> Xilocaína 2% </td><td> AstraZeneca, Zoetermeer, na Holanda </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a novel surgical approach for intratracheal administration of bioactive agents in a fetal mouse model

Administração pulmonar de células pré-natal, genes ou agentes farmacológicos pode proporcionar a base para novas estratégias terapêuticas para uma variedade de doenças genéticas e adquiridas. Para além de anomalias congénitas ou herdada com o requisito de longo prazo da expressão do gene entregue, vários não-herdadas condições perinatais, onde a curto prazo a expressão do gene ou a intervenção farmacológica é suficiente para atingir os efeitos terapêuticos, são considerados como possíveis indicações futuras para esse tipo de abordagem. Doenças candidatos para a aplicação de curto prazo da terapia pré-natal poderia ser a deficiência transitória neonatal do B surfactante proteína causando 1,2 síndrome da angústia respiratória neonatal ou lesões hiperóxicas do pulmão neonatal 3. Doenças candidatos à correção terapêutica permanente são Fibrose Cística (FC) 4, variantes genéticas de deficiência de surfactante 5 e α1-antitripsina 6. &lt;classe p = &quot;jove_content&quot;&gt; Geralmente, uma vantagem importante da terapia genética pré-natal é a capacidade para iniciar a intervenção terapêutica no início do desenvolvimento, ou mesmo menos antes de manifestações clínicas no paciente, evitando assim danos irreparáveis ​​no indivíduo. Além disso, os órgãos fetais têm uma taxa de proliferação aumentada das células, em comparação com órgãos adultos, o que pode permitir a um gene ou a transferência mais eficaz de células estaminais para o feto. Além disso, no útero de entrega de genes é realizada quando o sistema imunitário do indivíduo não está completamente madura. Assim, o transplante de células heterólogas ou suplementação de uma proteína não funcional ou ausente com uma versão correcta não deve causar sensibilização imunológica à célula, vector ou produto do transgene, que foi recentemente provado ser o caso com as terapias celulares e genéticas 7 . No presente estudo, investigamos o potencial de alvejar diretamente da traquéia fetal em uma m ratoodelo. Este procedimento está em uso em animais de grande porte, como coelhos e ovelhas 8, e até mesmo em um ambiente clínico 9, mas tem a data ainda não foi realizado antes em um modelo de rato. Ao estudar o potencial da terapia gênica fetal para doenças genéticas, como a CF, o modelo de rato é muito útil como uma primeira prova-de-conceito por causa da grande disponibilidade de diferentes linhagens de camundongos transgênicos, a embriogênese bem documentado e desenvolvimento fetal, menos rigorosas normas éticas, gestação curto e tamanho da leitegada grande. Vias de acesso têm sido descritos para atingir o pulmão fetal de roedores, incluindo a injeção intra-amniótica 10-12, (ultra-sonografia) intrapulmonar injeção 13,14 e administração intravenosa para os vasos do saco vitelino 15,16 ou veia umbilical 17. Nosso novo procedimento cirúrgico permite aos pesquisadores injetam o agente de escolha diretamente na traquéia do rato fetal que permitepara uma entrega mais eficaz para as vias aéreas do que as técnicas existentes 18.

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A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

Nós desenvolvemos uma nova abordagem cirúrgica para administração intratraqueal de agentes bioactivos para o feto de rato. A via de entrega é mais eficiente na segmentação dos pulmões do rato fetal do que o normalmente usado injecção intra-amniótica. Este procedimento tem a data ainda não foi descrita em um modelo de rato.

Uma nova abordagem cirúrgica para administração intratraqueal de agentes bioativos em um modelo de camundongo Fetal

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Avaliar as alterações teratogênicos em um modelo de Zebrafish de exposição fetal ao álcool

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Medicina

A Mouse Tumor Model of Surgical Stress to Explore the Mechanisms of Postoperative Immunosuppression and Evaluate Novel Perioperative Immunotherapies

Um tumor modelo de estresse cirúrgico para explorar os mecanismos de pós-operatório Imunossupressão e Avaliar Novel perioperatórios Imunoterapias Rato

Surgical resection is an essential treatment for most cancer patients, but surgery induces dysfunction in the immune system and this has been linked to ...

A Mouse Fetal Skin Model of Scarless Wound Repair

Um modelo de pele Rato Fetal de reparação de feridas Scarless

Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs ...

The Mouse Round-window Approach for Ototoxic Agent Delivery: A Rapid and Reliable Technique for Inducing Cochlear Cell Degeneration

A abordagem do rato Round-janela para ototóxicos Delivery Agent: A rápida e técnica confiável para induzir a degeneração das células da cóclea

Investigators have utilized a wide array of animal models and investigative techniques to study the mammalian auditory system. Much of the basic research ...

A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail

Um Modelo murino Novel de Fístula Arteriovenosa Falha: O procedimento cirúrgico em Detalhe

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the ...

Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Abordagem cirúrgica para oclusão da artéria cerebral média e reperfusão induzida por acidente vascular cerebral em ratos

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

A Novel Approach for the Administration of Medications and Fluids in Emergency Scenarios and Settings

Uma nova abordagem para a administração de medicamentos e fluídos em cenários de emergência e Configurações

The available routes of administration commonly used for medications and fluids in the acute care setting are generally limited to oral, intravenous, or ...

Use of a Central Venous Line for Fluids, Drugs and Nutrient Administration in a Mouse Model of Critical Illness

O uso de um cateter venoso central para fluidos, drogas e Administração de nutrientes em um modelo do rato da doença crítica

This protocol describes a centrally catheterized mouse model of prolonged critical illness. We combine the cecal ligation and puncture method to induce ...

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

Bypass cardiopulmonar em um modelo do rato: uma nova abordagem

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...

A Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation Using a Novel Magnetic Anastomosis Technique for Suprahepatic Vena Cava Reconstruction

Um modelo do rato de ortotópico transplante hepático, usando uma técnica de anastomose magnético romance para reconstrução de veia Cava Suprahepatic

The rat model of orthotopic liver transplantation (OLT) is essential for transplant research. It is a very sophisticated animal model and requires a steep ...