Name: posterior semicircular canal approach for inner ear gene delivery in neonatal mouse
Uploaded: 2018-03-02T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse at JoVE.com

Detta arbete stöds av medel från den NIDCD Division av intramurala forskning /NIH (DC000082-02 till W.W.C.), samt DC000081 till avancerade imaging kärna. Vi är tacksamma för den NIDCD djuranläggningen personalen ta hand om våra djur.

Alla djur förfaranden godkändes av djur vård och användning kommittén vid National Institute on dövhet och andra Communication Disorders (NIDCD ASP1378-15).
1. förfarande installationsprogrammet och förberedelse
<ol><li>Sterilisera alla instrument av etylenoxid i början av experimentet. Ren instrument använder pärla sterilisering mellan djur.</li>
	<li>Ladda lösningen innehållande viral genterapi i en mikropipett på mikro-injektorn. Den virala vektor som används i denna studie...

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

Flera kirurgiska metoder har beskrivits för att komma åt gnagare inre öron. Cochleostomy och runda fönstret tillvägagångssätt används oftast tillgång till snäckan, medan den bakre halvcirkelformade kanalen och endolymphatic sac metoder används vanligtvis tillgång till vestibulära organ1. I en färsk studie visade vi att bakre halvcirkelformade kanalen injektioner av viral genterapi resulterade i hög effektivitet av hår cell transduktion i både de vestibulära organen och den snäck...

Innerörat genterapi är ett snabbt växande fält av undersökningen. Det har tillämpats i olika djur modeller att bekämpa ototoxicitet, buller trauma och ärftliga hörsel förlust1. Flera nyare studier har visat funktionell återhämtning av hörsel och balans funktioner hos muterade möss efter innerörat gen terapi leverans2,3,4,5,6, 7. ett av viktigaste faktorer för att fastställa framgång innerörat genterapi är en kirurgisk metod som används för åtkomst till innerörat. Helst den kirurgiska metoden skulle vara lätt att utföra de anatomiska landmärkena skulle vara konsekventa och lätta att identifiera och den resulterande transduktion riktade celltyper skulle vara hög.
I en färsk studie visade vi att när viral genterapi injicerades genom den bakre halvcirkelformade kanalen Dubbingtwistern mutant musen (en modell av hörselnedsättning och vestibulär dysfunktion), effektiv transduktion av sensoriska hårceller sågs i den vestibulära organ samt som i cochlean5. Den höga verkningsgraden av sensorisk hår cell transduktion resulterade i förbättring av auditorisk och vestibulär funktion i dessa muterade möss.
I den här artikeln beskriver vi i detalj den bakre halvcirkelformade kanal strategin för att komma åt neonatal mus innerörat.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:735px;" width="733">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Operating microscope</td>
			<td style="width:113px;">Zeiss</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:295px;">OPMI Pico ENT microscope. Other dissection microscopes would also work.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micro-forcepts</td>
			<td style="width:113px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:111px;">11251-10, 11295-51</td>
			<td>#5 and #55 Dumont</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micro-scissors</td>
			<td style="width:113px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:111px;">15002-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nanoliter2000 microinjector</td>
			<td style="width:113px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heating pad</td>
			<td style="width:113px;">Mastex</td>
			<td>Model 500/600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">5-0 vicryl sutures</td>
			<td style="width:113px;">Ethicon</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AAV8-whirlin</td>
			<td style="width:113px;">Vector Biolabs</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glass pipette</td>
			<td style="width:113px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:111px;">B100-75-10</td>
			<td>Borosilicate glass</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

posterior semicircular canal approach for inner ear gene delivery in neonatal mouse

Innerörat genterapi erbjuder stort löfte som en potentiell behandling för hörselnedsättning och yrsel. En av de kritiska faktorerna för framgång för innerörat genterapi är att hitta en leveransmetod som resulterar i konsekvent transduktion effektivitet riktade celltyper samtidigt minimera hörselnedsättning. I denna studie beskriver vi metoden bakre halvcirkelformade kanalen som en livskraftig metod för innerörat gen leverans hos neonatala möss. Vi visar att gen leverans via den bakre halvcirkelformade kanalen är att BEGJUTA hela innerörat. Lätt anatomiska identifiering av den bakre halvcirkelformade kanalen, liksom minimal manipulation av tinningbenet krävs, gör detta kirurgiska tillvägagångssätt ett attraktivt alternativ för innerörat gen leverans.

Injektion av AAV8-whirlin genterapi i neonatal Dubbingtwistern möss genom den bakre halvcirkelformade kanalen resulterade i whirlin uttryck (grön) i utricular hårcellerna (figur 2), med infektion totaleffektiviteten i 53,1% (SD 38,1, n = 28)5 . Sensorik hårcellerna hade långsträckta sinneshår (rött) jämfört med hårcellerna från kontralaterala icke-injiceras öron (5.35 ± 2.11 µm vs. 3,20 ± 0,34 µm, respektive)<sup class...

Watch this Scientific Journal Video about Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse at JoVE.com

Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse

I denna studie beskriver vi metoden bakre halvcirkelformade kanalen som en tillförlitlig metod för innerörat gen leverans hos neonatala möss. Vi visar att gen leverans via den bakre halvcirkelformade kanalen är att BEGJUTA hela innerörat.

Bakre halvcirkelformade kanalen strategi för innerörat gen leverans i Neonatal mus

Inner ear gene therapy offers great promise as a potential treatment for hearing loss and dizziness. One of the critical determinants of the success of ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

A Novel kirurgisk metod för intratrakeal administrering av bioaktiva ämnen i fosterställning musmodell

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

An Orthotopic Bladder Cancer Model for Gene Delivery Studies

En Orthotopic blåscancer modell för Gene Delivery Studier

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are ...

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Utveckling av en ljud-baserad virtuell spelmiljö för att bistå med kunskaper i navigering i Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

Heterotopisk Mucosal Engrafting Förfarande för direkt Drug Delivery till hjärnan hos möss

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

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

Musen Runda fönster metoden för ototoxisk Agent Leverans: En snabb och tillförlitlig teknik för att framkalla Cochlear celldegenerering

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

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

En neonatal mus ryggmärgskompression skada Modell

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

Inducing Ischemia-reperfusion Injury in the Mouse Ear Skin for Intravital Multiphoton Imaging of Immune Responses

Induktion ischemi-reperfusionsskada i musen Ear Skin för Intravital multifoton avbildning av immunsvar

Ischemia-reperfusion injury (IRI) occurs when there is transient hypoxia due to the obstruction of blood flow (ischemia) followed by a subsequent ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explanting Technique som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Screening Tool in Hearing Research

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

Discovering Middle Ear Anatomy by Transcanal Endoscopic Ear Surgery: A Dissection Manual

Att upptäcka mellanörat anatomi av Transcanal endoskopisk öra kirurgi: en dissektion handbok

The middle ear is located in the center of the temporal bone and bears a highly complex anatomy. The recently introduced exclusively endoscopic transcanal ...

A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset (Callithrix jacchus)

A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset Callithrix jacchus

Ett kirurgiskt ingrepp för administrering av läkemedel till innerörat i en icke-mänskliga primater Marmosettapa (Callithrix jacchus)

Hearing research has long been facilitated by rodent models, although in some diseases, human symptoms cannot be recapitulated. The common marmoset ...