פרוטוקול זה נועד להדגים מסלול מתן ורידי הניתן לשחזור שניתן להשתמש בו בחולדות ובעכברים לאורך תקופת היילוד. הליך זה חשוב למחקרי מכרסמים פרה-קליניים המעוניינים לשקף מתן תרופתי ביחידות לטיפול בילודים בעיקר באמצעות מתן תוך ורידי.
הזרקה תוך ורידית (iv) היא הדרך הנפוצה ביותר של מתן תרופות בילודים בסביבה הקלינית. לכן, הזרקת ורידים רטרואורביטלית היא שיטה חשובה למתן תרכובות במחקר, שבו מחקרי הוכחת היתכנות מוצלחים יכולים להתקדם לניסויים קליניים בילודים נחוצים מאוד. רוב המחקרים תוך ורידיים במכרסמים בילודים משתמשים בווריד הרקתי/פנים שטחי. עם זאת, הזרקה רטרואורביטלית הופכת לבלתי אמינה במכרסמים בילודים מעל יומיים לאחר שהעור מתכהה והווריד אינו נראה עוד. בפרוטוקול הנוכחי אנו מתארים הזרקה רטרואורביטלית של הסינוס הוורידי הן בעכבר היילוד והן בחולדה בגילאים שבהם הווריד הרקתי השטחי כבר אינו נראה לעין, אך העיניים עדיין לא נפתחו. פקיחת עיניים מאפשרת הזרקה רטרו-אורביטלית בכך שהיא מאפשרת לחוקר לראות בבירור שהם אינם מנקבים את העין בעת החדרת המחט. אנו מראים כי טכניקה זו יכולה להתבצע בצורה אמינה וניתנת לשחזור ללא תופעות לוואי. נוסף על כך, אנו מראים כי ניתן להשתמש בו במחקרים רבים, כגון מתן תרכובות לחקר פגיעה מוחית בילוד.
מחקר בבעלי חיים הוא צעד חיוני המוביל לניסויים קליניים, וככזה, חשוב שמחקרים בבעלי חיים יחקו באופן הדוק הליכים וטיפולים המבוצעים במסגרת הקלינית. עם זאת, ישנם מספר אתגרים בתרגום פרקטיקות קליניות למחקרי מכרסמים בילודים. אלה כוללים את גודלו הקטן של המכרסם בילוד ואת הפער במחקר ובידע של יילודים בהשוואה למחקר מבוגרים, בין היתר 1,2.
מתן חומרים שונים כמו תרופות או תאים יכול להתבצע במספר מסלולים, כולל זריקות תוך צפקיות (IP), תת עוריות (SC) ותוך ורידי (IV). הזרקה על ידי IV היא הדרך המועדפת של מתן תרכובות בילודים אנושיים. בילודים, נתיב מתן העירוי הוא יתרון בהשוואה למסלולים אחרים מכיוון שהוא ממקסם את ההפצה המערכתית של תרופות ויש לו זמינות ביולוגית גבוהה 3,4. ניתן להשתמש בקווי עירוי מתוחזקים היטב למתן תרופות חוזר. במחקרי מכרסמים יש לבצע הזרקות IV בזנב, בוורידי הפנים/הרקה, או בסינוס הרטרואורביטלי5. הזרקת ורידים זנב משמשת באופן שגרתי מכרסמים בוגרים, שכן היא מספקת שני ורידים מקבילים קאודליים לרוחב לבחירהמתוך 5. עם זאת, ורידים אלה יש קוטר קטן, אשר אינו כולל את השימוש שלהם יילודים. רוב זריקות העירוי בילוד בוצעו בווריד הפנים / הרקתי השטחי, כפי שהוא נראה מהיום שלאחר הלידה 0 (P0)-P2 ומאפשר מתן נפח גדול יחסית5. עם זאת, מסלול זה הופך להיות לא אמין סביב P36 ברגע שהחיה מקבלת צבע עור, ובכך הופכת את וריד הפנים / הרקתי השטחי קשה לראות בעין ללא סיוע. מתן IV דרך הסינוס הרוחבי בילוד תואר במחקר אחד7; עם זאת, זה דורש פתיחת העור מעל הסינוס הרוחבי והזרקת AAV9 ב P0-P1 עם סיוע של מיקרוסקופ.
כאשר חוקרים טיפול פוטנציאלי או מבססים מודל פגיעה רלוונטי בילוד, חשוב לקחת בחשבון שלמכרסמים בילודים יכול להיות תזמון התפתחות איברים שונה בהשוואה לבני אדם. הפרוטוקול שלנו מבוסס על ההבדלים בהתפתחות מערכת העצבים המרכזית בילוד בין בני אדם למכרסמים. לדוגמה, המונח מוח אנושי שזה עתה נולד מתאים בערך לחולדה P7 ולמוח עכבר P108. מכיוון שפיזור החומרים המוזרקים רטרואורביטלית דומה לזה של אתרי העירוי האחרים, כאשר רמות גבוהות בדם מושגות במהירות, אנו רואים בכך מסלול מתאים. טכניקה זו תוארה היטב על ידי ירדני ועמיתיו, שהזריקו תרכובות לסינוס ורידי העיניים בעכברי P1-P29. בפרוטוקול הנוכחי אנו מראים שיטה פשוטה וישימה לביצוע זריקות רטרואורביטליות במכרסמים ילודים מבוגרים שטרם פקחו את עיניהם.
פרוטוקול זה מספק שיטה ברורה ומדויקת להזרקת חומרים לסינוס הרטרואורביטלי של עכברים וחולדות בילודים. זה חשוב כי זה מראה כי הזרקות רטרואורביטליות יכולות להתבצע באופן אמין ומשכפל במכרסמים מעל P2, שם כבר לא ניתן להבחין בווריד הרקתי/פנים השטחי, ובבעלי חיים מתחת ל-P12, שבהם העפעפיים עדיין לא נפתחו, וגלגל העין אינו חשוף. יתר על כן, הזרקת רטרואורביטל בילוד נסבלת היטב הן על ידי הגורים והן על ידי הסכרים, עם סיכונים מינימליים של תופעות לוואי לאחר שליטה בטכניקה.
להזרקות דרך עירוי יש יתרון על פני נתיבי מתן אחרים מכיוון שהן מאפשרות הזרקה בריכוז גבוה, כמו גם pH נמוך וגבוה, בתנאי שקצב ההזרקה נשמר קבוע ונמוך כדי למנוע קרע של כלי השיט. יתר על כן, הזרקות IV מאפשרות פיזור מהיר יותר של תרכובות כאשר הן נכנסות ישירות למחזור הדם המערכתי ובכך עוקפות עיכובים פוטנציאליים מספיגה לקויה שנצפתה בנתיבי מתן אחרים. זה מאפשר גישה מיידית וכמעט 100% זמינות ביולוגית של תרכובות.
מבחינה קלינית IV הוא מסלול הטיפול המועדף בילודים (< 28 ימים). זה נכון במיוחד במסגרות טיפול נמרץ יילודים מכיוון שקנולציה IV מאפשרת גישה קלה לספק תרופות / נוזלים. זריקות דרך מסלול sc שימשו במידה מסוימת בילודים, במיוחד עבור מתן אריתרופויאטין15. עם זאת, הועלו חששות, כאשר מחקר הציע עירוי IV כחלופה עדיפה16. מתן אוראלי אינו לעתים קרובות אפשרות מעשית כאשר יילודים נמצאים במסגרת יחידה לטיפול נמרץ בבית החולים. נוסף על כך, בהשוואה למבוגרים, בילודים יש הבדלים במערכת העיכול שלהם, כולל עיכוב בריקון הקיבה וירידה בתנועתיות המעי, מה שעלול להשפיע על ספיגת התרופות. זריקות תוך שריריות קשות לניהול כתוצאה מהמסה השרירית הקטנה של יילודים 3,4.
במחקר מכרסמים, אחת השיטות הנפוצות ביותר של הזרקות IV היא הזרקת ורידים זנב. עם זאת, שיטה זו היא בלתי ישימה כאשר עובדים עם יילודים. אתרי עירוי אחרים כגון וריד טמפורלי / פנים שטחי6 הופכים בלתי נראים ב- P3. סינוס רוחבי בילוד תואר במחקר אחד ובוצע ב-P0-P1 ובסיוע מיקרוסקופ פותח את העור ומקדם מחט נימית דרך הגולגולת לתוך הסינוס הרוחבי, המאפשר הזרקות בנפח 2-4 μl7. מחקרים מעטים תיעדו את השימוש בווריד הצוואר החיצוני ב-P7 בחולדות17. עם זאת, מדובר בטכניקה פולשנית הדורשת פתיחה כירורגית של העור וחשיפת הווריד הצווארי החיצוני18. במחקרים במכרסמים בוגרים, מתן רטרואורביטלי הוכח כיעיל כמו הזרקת וריד זנב5 ובכך מחזק את הכדאיות והרלוונטיות של המסלול הרטרואורביטלי. ההזרקה הרטרואורביטלית גורמת למצוקה מינימלית ולאחר ההשתלטות יכולה להתבצע על ידי אדם בודד עם ציוד מינימלי ומאפשרת הזרקות מרובות (מה שמבטיח שהעיניים יהיו לסירוגין). מחקרים קודמים הראו כי הזרקה רטרואורביטלית שימשה למתן וירוס 9 הקשור באדנו בעכברים ב P0-P1 או ב P14-P2111 או FITC-dextran ב P1719 דבר המצביע על קבלה גוברת של שיטה זו.
ישנן כמה מגבלות הקשורות הזרקה רטרואורביטלית בילודים. כמו בכל זריקות העירוי, נפח ההזרקה מוגבל, ואנו ממליצים על 5 μL / g עבור הליך זה. בנוסף, ההזרקה הרטרואורביטלית דורשת הרדמה מלאה של הגוף. כדי למזער את הסיבוכים, מומלץ להשתמש בחומרי הרדמה בשאיפה כגון isoflurane, שכן אלה מהירים יותר בהשראת הרדמה, יש חילוף חומרים מהיר ויש להם קצב התאוששות מהיר. נדרש אימון, רצוי להשתמש בצבע צבעוני בבעלי חיים מורדמים סופניים, כדי למנוע נפיחות פוטנציאלית סביב אתר ההזרקה או טראומה בעין עקב מיקום שגוי של שיפוע המחט. בשל גודלם הקטן של בעלי חיים אלה, נדרשים מחטים עדינות יותר, עם מד מחט קטן. הזרקת תאים חייבת להתבצע בתרחיף חד-תאי, כדי למנוע חסימה של כלי הדם, וכדי להבטיח את קיום התא. באופן מעודד, מחקר שנערך על ידי עאמר ועמיתיו הראה כי הזרקה של תאי יונקים באמצעות מזרקים של 30 G עדיין מספקת כדאיות תאים אמינה גם בפליטת צפיפות תאים גבוהה20.
לסיכום, להקמת מסלול עירוי אמין בילודים יש משמעות קלינית, שכן זהו מסלול מתן מועדף בבני אדם. ניתן לשלוט בקלות בהזרקה הרטרואורביטלית, היא ניתנת לשחזור ומספקת חלופה רלוונטית לאתרי הזרקה בעירוי אחרים, כגון זנב ווריד טמפורלי/פנים שלא ניתן להשתמש בהם באופן אמין לאורך כל תקופת היילוד של המכרסם. לפיכך, הזריקה הרטרואורביטלית של היילוד מאפשרת מתן תרופות, תאים ותרכובות אחרות בגילאים המתאימים ליילוד.
The authors have nothing to disclose.
העבודה שבוצעה בפרוטוקול זה מומנה על ידי קרן Hasselblad (2020-2021, ERF), קרן אקה ויברגס (M19-0660, ERF), מועצת המחקר השבדית (2019-01320, HH; 2021-01872, CM), שירות בריאות הציבור בבית החולים האוניברסיטאי סאלגרנסקה (ALFGBG-965174, HH ; ALFGBG-966107, CM), קרן המוח השבדית (FO2022-0110, CM), קרן אהלן (223005, CM) ותוכנית המסגרת Horizon 2020 של האיחוד האירופי (הסכם מענק מס’ 87472/PREMSTEM, HH).
BD Micro-Fine Demi 0,3 ml 30G (0,30mm) | BD | 256370 | 1 per animal per injection |
Biotin-dextran (BDA) tracer | ThermoFischer | D1956 | 2.0-2.5 mg per animal |
Fiber optic light source | Euromex | ||
HP 062 Heating Plate | Labotect | ||
Isoflurane | Vetmedic | Vnr 17 05 79 | |
Tryptan blue solution (0.4%) | Sigma | T8154 | 5 μl/ g body weight |