אפיתל הפיגמנט ברשתית (RPE) אסטרטגיות החלפה וטיפול מבוססי גנים נחשבים במשך כמה תנאים ניווניות ברשתית. לתרגום קליני, במודלים של בעלי חי עין גדולים נדרשים ללמוד טכניקות ניתוחיות בחולים ישימות. כאן אנו מציגים מודל ארנב לניתוח subretinal המיועד השתלת רשתית, אשר היא תכליתי וחסכוני.
גיל ניוון מקולרי (AMD), רטיניטיס פיגמנטוזה, ומחלות הקשורות הרשתית אחרים הם הגורמים השכיחים ביותר עבור אובדן בלתי הפיך של חזון במבוגרים בארצות המפותחות ביצור המוני. השתלת רשתית שנראית טיפול מבטיח, כפי שהוא עשוי להחליף רשתית מתפקדת, לשחזר את תפקידיו, ובכך החזון.
כאן אנו מתארים שיטת השתלה בשכבת רשתית תרבותית על פיגום לחלל subretinal (SRS) של ארנבים. לאחר xenotransplants vitrectomy נמסר לתוך SRS באמצעות יורה בהתאמה אישית מורכבת זרבובית מתכת 20-מד עם בוכנה צופה polytetrafluoroethylene (PTFE). הטכניקה הנוכחית התפתחה ביותר מ -150 ניתוחי ארנב מעל 6 שנים. שלאחר הניתוח מעקב ניתן להשיג באמצעות פולשני חוזרות בתחום ההדמיה vivo כגון טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית תחום ספקטרלי (SD-OCT) ואחריו היסטולוגיה קבועה זלוף.
thשיטת דואר יש שלבים מוגדרים היטב ללמידה קלה שיעור הצלחה גבוה. ארנבים נחשבים במודל חית עין גדול שימושי במחקרים פרה לתרגום קליני. בהקשר זה ארנבים הם וחסכונית ואולי נוחה אלטרנטיבה במודלים של בעלי חי עין גדולים אחרים.
גיל ניוון מקולרי הקשור (AMD) היא הסיבה הנפוצה ביותר של לקות ראייה אצל מבוגרים בני 50 ומעלה במדינות המפותחות תעשייתי, כפי שהוא גורם לאובדן הראייה המרכזית. כ -15% מהחולים הללו סובלים בצורה "הרטובה" של המחלה, שבו נאווסקולריזציה מקורו דמה ומשבש פונקצית 1 רשתית. גרסה זו ניתן לטפל על ידי טיפול יעיל מאוד עם זריקות תוך vitreal חוזרות ונשנות של תרופות antiangiogenic 2. עם זאת, הרוב המכריע של חולים (~ 85%) סובל מן הסוג היבש, אשר מאופיין על ידי הפקדות תאיות (למשל, דרוזן) תחת אפיתל הפיגמנט ברשתית (RPE). הפקדות אלה לגרום לבעיות רשתית מובילות ניוון רשתית במקולה. לאור העדר כל אפשרויות טיפוליות מרפאות, AMD התפתח שדה מחקר ופיתוח אינטנסיבי, שבו רבי גישות טיפוליות מרפאות שונות נבדקות. החלפת רשתית כירורגי היאאחד אפשרות עתידית אטרקטיבי כדי לנצח את המחלה המתיש הזה 3.
השתלת רשתית subretinal עצמית מחליף רשתית מתפקדת או אבדה המקולה, ויש לו הפוטנציאל לשחזר תפקודו הפיזיולוגי 4-9. טכניקה כירורגית זו הייתה פריצת דרך עם פיתוח פרוטוקולי בידול רשתית מתאי גזע עובריים אנושיים (hESC) ותאי גזע מושרים (iPSC), נותנת המדען מקור תא בלתי מוגבל של רשתית להשתלה 10. השתלת רשתית מוכרת כיום כיישום ראשון-in-אדם אטרקטיבי עבור הרפוי נגזר בתאי גזע. העין מציעה גישה כירורגית מעולה ומשוכללות כלי ניטור vivo 11-13.
כדי להשתיל את הרשתית, דרך אחת היא עם משלוח פולשנית באמצעות השעית תא, לחלופין, לשמר טוב יותר מאפייני רשתית ותפקוד השתלה, fi Arti המוביל חברתי substrאטס (פיגומים) להחלפת רשתית נבחן 4,14,15. במודלים של בעלי חיים גדולים נדרשים למתן תוקף פרה-קליני, עדיין מידע טכני מפורט על טיפול בבעלי חיים וטכניקה כירורגית חסרה עד כה 16-23.
אנחנו ואחרים 11,24 למרות כמה עדויות להיפך 25, מציעים את שימוש מצע מוביל נוקשה עדיין אלסטי כפי שהוא מספק טיפול בטוח יותר, משמר שלם ופונקציונליות בשכבה. במשך הזמן בדקנו כמה מכשירים אישיים מעוצב וטכניקות נלוות להשתלה של השתלות רשתית נתמכות תא המוביל לחלל subretinal (SRS). ניצלנו הקלטות וידאו תוך ניתוחית, ב אופטלמוסקופיה לייזר סריקה vivo בשילוב עם טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית תחום ספקטרלי (SLO / SD-OCT), היסטולוגיה כדי להעריך את ההצלחה ההשתלה 14,26,27. כאן אנו מספקים ההמלצה הנוכחית שלנו עבור שתלי רשתית subretinal בארנבות,אשר נבחנו 5 זנים ארנב שונים, חומרים המוביל תא 7 ו -4 מקורות תא הרשתית ביותר מ -150 הליכים.
באמצעות מודל ארנב, שיטה בטוחה לשחזור מוצגת למסירת transvitreal של רשתית תרבותית על ספקי תא לחלל subretinal עם מכשיר יורה אישי מעוצב. השיטה המתוארת מציעה טכניקה כירורגית קצרה / מותאמת ללמידה קלה, כמו זה כרוך בטכניקות מקובלות ב vitrectomy עם תמרוני subretinal. תוצאה היא הקל מאוד על ידי ממשק vitreoretinal נקי, עירוי תוך-עינית ימנע התפרעות נוזלת על אתר ההשתלה, גרימת ניתוק בועת רשתית (BRD) ב IOP הנמוכה, מניעת רשתית ופגיעה בלובן עין באמצעות יובש, ומיצוב מתאים של הארנב.
אנו מזהירים עם זאת, כמו סיבוכים כמה תוך ניתוחי עלולים להתרחש בכל עת, ובכך מעכבים את צלחת ההשתלה, למשל תוך דימומים עיניים, הרדמה מהיעלמות במהלך צעדים חיוניים כגון ההשתלה, קורסת של BRD עקב מניפולצית מכשיר או hypotony העינית, rabbit למוות כתוצאה מנות יתר של הרדמה, לחץ דם נמוך במהלך מבצע ארוך גרימת נזק מוחי עקב חוסר חמצן, או היפרתרמיה. עם זאת סיבוכים אלה יפחתו עם זמן כפי שהם לטפל במהירות נפתרה על ידי הגדלת הניסיון של צוות המנתחים.
כמה סיבוכים יכול להיות מופחת על ידי ביצוע מספר צעדים פשוטים, אבל מה שהיה חשוב. חומר סיכה יש להוסיף כל 5 – 10 דקות כדי למנוע קרנית, ניזק scleral ו לחמית במהלך המבצע, ועל מנת לשמור על תקשורת תוך עינית ברורה, כמו בלובן עין מיובש / מושחר עשויה להיות גורם בקיע פצע, אשר בתורו מוביל hypotony העינית / או דליפה שהתקבלה בזמן מן sclerotomies. הפארין יש להוסיף כדי למנוע היווצרות של סרט הפיברין שגורם במיוחד ההשתלה subretinal מאתגר בו זמנית הוספת אפינפרין להפחית דימום תחת הפרין 16. הפרין ארוך מדי / אפינפרין פעמי חשיפה (> 1 שעה) יש להימנע כדי למנוע Ede הקרניma ידי decompensation האנדותל 33, משבר יתר לחץ דם או מוות במהלך הניתוח. הסרת זגוגי קפדנית צריכה להתבצע מכשיר (כניסה) יציאה להימנע רשתית ו / או פלוגות כורואידלית. מכשירים תוך-עיני צריך להיות הצביע לכיוון בקוטב האחורי כדי למנוע מגע העדשה (הגורמת להיווצרות קטרקט iatrogenic) או (האתר כניסה) נזק לרשתית. צינורית עירוי תוך עיני בצד יציאות אמורה לשמש, כפי שהוא מחליש זרם הסילון מסביב לאזור ההשתלה, ובכך למנוע קריעה בלתי מבוקרת של retinotomy, וקריסה של BRD. אינדוקצית BRD קו האמצע (ציר אנכי בין עצב ראייה) או קרובה סיבים אופטיים medullar יש להימנע כדי למנוע היפרדות רשתית iatrogenic נרחבת. לבסוף, ואחרון אחרון חביב BRD צריך להיות מושרה IOP נמוך, כדי למנוע הזרקת BSS subretinal באמצעות ספיקות מופרז דבר שעלול להוביל לנזק ברשתית (למשל., על ידי מתיחה).
משתנים רבים למדו כגון קארי התאגרסאות R, העובר, מבוגר או מקורות תא RPE שמקורם בתאי גזע, בחירות immunosuppressants, וכו., יכול להיחקר 14,26,27,34. שיפור נוסף כגון שיטות תרבות רשתית סרום ללא, אפיון של xenoRPE בחלל subretinal, הסרת שכבת מארח רשתית 14 או האסטרטגיות לעגינת שתל הם בעבודה זו התקדמות.
עד כה הטכניקות המתוארות שנוצלו על 5 זני ארנב שונים, כולל ממזר צ'ינצ'ילה, ממזר צ'ינצ'ילה / כלאי KBL, ניו זילנד לבן / צלב אדום, ניו זילנד לבנה (לבקן) והולנדי חגור. גם זכר וגם נקבה ארנבים נותחו, עם ארנבות לפחות 1.5 ק"ג או 2 חודשים של גיל (בהתאם למין). רוב הניתוחים היו על ארנבי פיגמנט (ממזר צ'ינצ'ילה או כלאי ממזר צ'ינצ'ילה) עם משקולות בין 2.5 – 3 קילו.
כל זני הארנב היה לנו את ההזדמנות לעבוד עם נראה שיש מוזרויות כמה. בהתחשב exclusזמינות ive שפני פיגמנט של זן ממזר צ'ינצ'ילה בגרמניה ב 2009-13, אספנו את הניסיון הרב ביותר עם בעלי חיים אלה. למרבה הצער זה אינו זמין עוד, מאז רבייה הופסקה, אך משווה היטב לניו זילנד לבן / אדום צלב למעט בלובן העין העבה יתרון נוסף ונפחי עין גדולים באחרון. יש כלאי ממזר צ'ינצ'ילה היווצרות הפיברין שהתקבלה בזמן משמעותית ודורשים שימוש הפרין / אפינפרין כפי שתוארו לעיל על מנת להבטיח תמרונים subretinal מוצלחים. פרוטוקול זה גם שבוצע ארנבי לבנים שאינם פיגמנט (ניו זילנד לבן), לעומת זאת במיוחד יצירת BRD והשתלת subretinal היא מאתגרת יותר נתון הערכה בניגוד מופחת. היתכנותו של גרימת ניתוק הזגוגית האחורית לא נראה זן ארנב תלוי בידיים שלנו.
משלוח subretinal Transvitreal צפוי האסטרטגיה כירורגית בעתיד הבחירה נתון זה הוא comm ביותר על מסלול בימינו קליני לגשת הרשתית. כתוצאה מכך רבות קבוצות אחרות הציגו טכניקות כגון עבור רשתית תרבותית על וההספק תומך ב 11,15,23,35 עבודת חיה. Aramant et al. 36 יש מכשיר, אשר מציב ולא דוחף רך שתל-כמוס הידרוג'ל שלהם לאתר היעד subretinal שלה. העיצוב של Thumann et al. מנצל מרית חלולה, אשר משחררת את השתל נתמך מוביל ידי צפת אותו באמצעות הזרקת נוזל 19. שתי האסטרטגיות לשעבר דורשות כניסת subretinal של המכשיר, אשר לדעתנו הוא יותר נוטה סיבוכים, בהשוואה למכשיר appositioned epiretinally. אל מונטזומה et. 22 תאר מכשיר מתקע subretinal עבור המשלוח של שתלי שבב subretinal בחזירים אבל אין עבודה נוספת פורסמה מאז למיטב ידיעתנו. אנחנו כבר והגדלנו את הטכניקה המתוארת עם שינוי כלשהו כדי חזיר.
jove_content "> ספקי התא המועדפים שלנו הן 10 מיקרון terephthalate פוליאסטר העבה (PET) ממברנות. מנקודת מבט כירורגית, חומר זה יש פרמטרים קשיחים ואלסטיות נוחים, בנוסף הצדדי הרחב במהלך ניסויי תרבית תאים. מצאנו חוויות דומות עם tetrafluoroethylene המורחבת (ePTFE) ממברנות 37 או nanofiber electrospun מ PET, פולי-לקטית חומצה capronolactic / (PLCL) או פולי -. לקטית-שיתוף גליקולית וחומצה (PLGA), כמו גם nanofiber מרוכבים (PLGA או PET) ultrathin PET 26 כאשר ממברנות PET משמשות עם מכשיר היורה המתכתי שלנו, יש להם נטייה מדי פעם להפגין מטען אלקטרוסטטי, קורא תיגר על הפליטה שלהם מן היורה 27. ממברנות polyimide Ultrathin יכולות בידינו לא תושתלנה במרחב subretinal עם הפרוטוקול שתואר לעיל ( כתב היד בהכנה).מרמור et al. יש שיטתי למד reso ספונטניתrption של נוזל subretinal ב היפרדות רשתית מקומית iatrogenic 38-41. גם לאחר מניפולציה במרחב subretinal נמצאו אלה כדי להיות reabsorbed על ידי יום לאחר הניתוח 4 בניתוחים ללא אירועים מיוחדים. retinopexy לייזר לא מבוצע כדי לאבטח את הקצוות של retinotomy. למרות לאינטואיציה בהשוואה לניתוחי אדם, אוויר / גז tamponade אינה נדרשת. אם הסרת מוקפד של זגוגית פריפריה יכולה להיות מושגת, במיוחד ברבע המעולה, זה עשוי למעשה לגרום דמעות ענקיות ברשתית שמקורם באתר retinotomy. מומלץ רק לבצע חילופי אוויר נוזל עם tamponade גז עוקב 20% SF6 להציל היפרדות רשתית iatrogenic intraoperative או במקרה עמדת שתל מסוימת צריכה להיות מאובטחת.
למרות אבלציה המושרה מכנית של הרשתית העצבית עלולה לגרום נזק הרשתית ואת קולטי האור בארנבונים 42,43, שהיקפה משתנה מאוד (אפילו עם BSS רגיל) דהממתינים על גורמים כגון סוג IOP, מזרק בשימוש, נפח הזרקה עם רשתית הנגרמת ובכך מתיחה, וכו '. גם בחנו את התדירות המומלצת Ca / Mg ללא BSS קל ניתוק 42-44, אך נמצאתי כי זה גורם עכירות עדשה תוך ניתוחיות (במיוחד עם טמפרטורה גבוהה), ומעכב באופן משמעותי או אפילו פוגע מחדש מצורף רשתית 27. הזרקת subretinal איטי של 20 – 30 μl נפח קבוע BSS עם מזרק 100 μl ולכן מומלץ; תנועות מחט הזריקה צריכה להיות מינימלית כך חותמות retinotomy סביבו ולמנוע נזק הממברנה של ברוך. חלק מהנזק iatrogenic ניתן ליישבם על ידי ריפוי פצעים הרשתית, ואת שימור יחסי נצפתה של עובי ONL לאחר שחיבור, מצביע על כך מורכב הרשתית / קולטי האור יכול לסבול פגיעה זו, כמו גם שתואר על ידי אחרים 45.
מבוסס רפויים נייד או תותבות רשתית דורשות אנימה פרה-קליניתבדיקות l לפני אישורים רגולטוריים החל מחקרים אנוש ובטיחות. לשעבר להשתנות ממדינה למדינה. מודל הארנב המתואר כאן יכול לשמש וחסכונית ופחות מאתגר פלטפורמה להקמה או אפילו ביצוע כל הדרישות על ידי הרשויות הרגולטוריות. יתר על כן, ייתכן ובהמשך לשרת לאימונים של מנתחים בניסויים קליניים במספר מרכזים סופיים או שיפורים נוספים של הטכניקה לאורך הדרך.
The authors have nothing to disclose.
נתמך על ידי תרומות רודיגר קרן בשנת 2008 & 2010 (BVS), BONFOR / Gerok מלגות O-137.0015 (BVS), BONFOR / Gerok מלגות O-137.0019 (FT), דויטשה Forschungsgemeinschaft / DFG (BVS) STA 1135 / 2-1, סינית מלגות המועצה מס '2008627116 (ZL) וכן מענק בלתי מוגבל על ידי Geuder AG, היידלברג (איור. 2). חברי המעבדה של H. Skottman, אוניברסיטת טמפרה פינלנד מוכרים בתודה למתן הס נגזר הרשתית שמוצג באיור 2.
s30 ultrasonic cleaning unit | Elmasonic | 100 4631 | 2.75L |
DE-23 autoclave | Systec | C 2209 | 23L |
Syringe | BD | 300013 300995 301285 300294 300330 |
1ml x3 2ml x3 5ml x1 10ml x1 20ml x1 |
Needle | BD | 305196 305136 |
18G x 1 27G x5 |
Scalpel | Feather | 2975#20 | blade#20 x3 |
Surgical drape | HARTMANN LOHMANN & RAUSCHER |
277 502 25 440 |
60×40 cm x2 12×17 cm |
Ocular sticks | LOHMANN & RAUSCHER | 16 516 | 66×5 mm |
Twister gauze sponges | HARTMANN | 481 274 | x2 |
Closure strips | HARTMANN | 540 686 | x4 |
Opmi Visu CS Microscope | Zeiss | N/a | incl. fundus imaging system BIOM II |
Chandelier endoillumination | Geuder | G-S03503 + G-S03504 |
25G incl. trocar |
Light machine | Geuder | G-26033 | Xenotron III |
Vitrectomy machine | Geuder | G-60000 | MegaTRON S4 S4/ HPS |
Vitrector | Geuder | G-46301 | MACH2 vitreous cutter 23G |
Venturi cassette | Geuder | G-60700 | |
Sideport-infusion cannula | Geuder | custom | 1x23G |
3-0 silk suture | ETHICON | V546G | x1 |
Caliper | Geuder | G-19135 | x2 |
Vannas scissors | Geuder | G-19777 | x1 |
Sclerotomie blade | Ziemer | 21-2301 | 1x23G 1x20G |
7-0 silk suture | ETHICON | EH6162H | x1 |
Needle holder | Geuder | G-32320 | x2 |
Iris forceps | Geuder | G-18910 | x1 |
Colibri forceps | Geuder | G-18950 | x1 |
Extendible subretinal injection needle | DORC | 1270.EXT | 41G |
VR scissor | Geuder | G-36542 | 25G |
Grieshaber forceps holder | Alcon | 712.00.41 | 23G |
Curved scissor forceps tips | Alcon | 723.52 | 23G |
Implant loading station | Dow Corning | 3097358-1004 | SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit |
blunt oval implant trephine | Geuder | custom-made | 2.4 x 1.1 mm |
Shooter dummy | Geuder | G-32227 | x1 |
Shooter | Geuder | G-S03443 | x1 |
Flute needle | DORC | 1281.SD | 20G (Vacuum) |
Manual microliter syringe | Hamilton | 24535 | 100µl |
Tissue culture plates | Greiner bio-one | 664160 | 100 x 20 mm |
Spectralis Multi-Modality Imaging System |
Heidelberg Engineering |
N/a | Spectralis HRA + OCT |
Drugs and solutions | |||
Name | Company | Active agent | Comments |
Mucadont-IS | Merz Hygiene | virucidal instrument disinfectant | 2L |
Mucocit T | Merz Hygiene | Aldehyde-free instrument disinfectant | 2L |
Ketamin 10% | WDT | Ketamine | 10ml (100mg/ml) |
Domitor | Orion Pharma | Medetomidine hydrochloride | 10ml (1mg/ml) |
Antisedan | Orion Pharma | Atipamezole hydrochloride | 10ml (5mg/ml) |
Neosynephrin POS 10% | URSAPHARM | Phenylephrine HCl | 10ml |
Mydriacyl | Alcon | Tropicamid | 10ml (5mg/ml) |
Methocel 2% | Omni Vision | hydroxypropyl methylcellulose | 10g |
PURI CLEAR | ZEISS | Balance salt solution (BSS) | 500ml |
Glucose 5% | B.Braun | Glucose 5% solution | 100ml |
Heparin-Natrium-25 000 | Ratiopharm | Heparin | 5ml (2500 unit/ml) |
Suprarenin | SANOFI | Epinephrine | 1ml (1mg/ml) |
Triamcinolone | University of Bonn pharmacy | preservative-free Triamcinolone | 1ml (40mg/ml) |
Isoptomax eye ointment | Alcon | dexamethasone 1 mg/g neomycin sulfate 3,500 IU/g polymyxin B sulfate 6,000 IU/g |
10ml |
Betaisodona | Mundipharma | Povidon-Iod | 30ml (1g/10ml) |
Optive | ALLERGAN | sodium carboxymethylcellulose glycerol | 10ml |