Parkinsoni tõve sihipärane ravi: läbimurre reaalajas MRI-ga juhitavas tüvirakkude siirdamises – Prisysi sündmused

Hiljutine kliiniline uuring, milles kasutatireaalajas intraoperatiivne MRI (RT-iMRI) tüvirakuteraapia toimetamiseks ajju raviksParkinsoni tõbi (PD) on saanud USA reguleerivate asutuste heakskiidu. Selle meetodi alusuuring avaldati aastalAjakiri of Neurokirurgia.

real-time intraoperative MRI (RT-iMRI)

PD on neurodegeneratiivne haigus, mis mõjutab peamiselt ajus dopamiini tootvaid neuroneid, mis põhjustab motoorseid häireid. Traditsioonilised ravimeetodid toetuvad sümptomite leevendamiseks ravimitele, kuid ei suuda parandada närvikahjustusi. Viimastel aastatel on tüvirakkude siirdamine muutunud paljutõotavaks lähenemisviisiks, kus süstekoha täpne sihtimine on siirdamise edukuse ja rakkude ellujäämise suurendamiseks ülioluline.

RT-iMRIloob reaalajas kõrge eraldusvõimega 3D-kujutisi, pakkudes operatsiooni ajal dünaamilist jälgimist, et tagada kirurgiliste instrumentide ja raviainete täpne paigutus. Uuringud näitavad, et RT-iMRI kasutamine tüvirakkude siirdamise juhtimiseks makaakidel parandab oluliselt motoorset funktsiooni ja neuraalset taastumist võrreldes traditsiooniliste meetoditega.

Uurimistöös kasutati inimese poolt indutseeritud pluripotentsetest tüvirakkudest (iPSC) saadud dopamiinergilisi neuroprogenitorrakke (DANPC-sid), mis toimetasid need rakud RT-iMRI juhtimisel täpselt cynomolguse ahvide putameni piirkonda, tagades suure täpsuse ja tõhususe.

Eksperimentaalne disain ja meetodid

Teadlased surusid kliiniliste seisundite simuleerimiseks immuunsüsteemi alla üheksa cynomolguse ahvi. RT-iMRI-d kasutati aju süstimise iga etapi jälgimiseks reaalajas, tagades rakkude täpse paigutuse sihitud juttkehasse.

Experimental design, dosing regimen, and the MRI-compatible infusion system used for precise delivery of cells or vectors to the target region — **Eksperimentaalne ülesehitus, annustamisrežiim ja MRI-ga ühilduv infusioonisüsteem, mida kasutatakse rakkude või vektorite täpseks sihtpiirkonda viimiseks.**(A) Eksperimentaalne ülesehitus ja ajakava: üheksale cynomolguse ahvile süstiti putamenaalselt kas vektorit (V) või rakke (C). Loomadel hinnati mitmeid kliinilisi ja käitumuslikke tulemusi 7 (V7, C7) või 30 (V30, C30) päeva pärast operatsiooni, millele järgnes eutanaasia. (C) ja (D): MRI-ga ühilduv stereotaksiline raam muudeti modulaarseks konstruktsiooniks, mis mahutab erineva suuruse ja kirurgilise lähenemisviisiga subjekte. (G): MRI-ga ühilduv Aspen Neuroscience'i kohandatud SmartFlow Neuro kanüül.

Rakkude ettevalmistamine ja süstimine:Dopamiinergilised neuroprogenitorrakud suspendeeriti kandelahuses, mis sisaldas MRI kontrastainet (gadoteridool). Ahvide iga ajupoolkera sai süstimiseks kaks nõelarada, kasutades kateetreid nii dorsaalsel kui ka ventraalsel teel, et manustada rakususpensiooni erinevad annused.

Reaalajas jälgimise ja süstimise strateegia:RT-iMRI võimaldas teadlastel kinnitada kateetri asetust ja süstitud rakkude jaotust, minimeerides rakkude lekkimise või kahjustuste riski, mis on tingitud valest joondusest, mis on tavapäraste tehnikate puhul tavaline. Aeglane süstimiskiirus (2,5 µL/min) vähendas vedeliku tagasivoolu, tagades rakkude täpse ladestumise sihtpiirkonnas.

Peamised leiud ja tulemused

Kõik cynomolguse ahvid said edukalt kahepoolsed striataalrakkude süstid ja RT-iMRI kinnitas täpset sihtimist. Kudede analüüs 7 ja 30 päeva pärast süstimist näitas dopamiinergiliste neuroprogenitorrakkude ellujäämist ja diferentseerumist juttkehas, mis näitasid integratsiooni ja närvikiudude laienemise märke. Immunohistokeemiline värvimine kinnitas inimese rakumarkeri STEM121 positiivset ekspressiooni, mis näitab, et siirdatud rakud jäid ellu ja hajusid mööda süstimisradasid.

Intraoperative MRI-guided cell transplantation into a specific brain region and survival and distribution of the transplanted cells at 30 days post-transplantation. — **Intraoperatiivne MRI-ga juhitud rakkude siirdamine konkreetsesse ajupiirkonda ning siirdatud rakkude ellujäämine ja jaotumine 30 päeva pärast siirdamist.**(D), (F) ja (H): STEM{0}}positiivsed inimese rakud tuvastati 30 päeva pärast siirdamist kolmel koronaaltasandil, mis vastavad punktidele (C), (E) ja (G), mis näitab siirdatud rakkude ellujäämine ja jaotus süstekohas. (d), (f) ja (h): suurema suurendusega kujutised (D), (F) ja (H) kastiga piirkondadest, pakkudes STEM{3}}positiivsete rakkude jaotuse selgemat visualiseerimist. .

Innovatsioon ja olulisus

See uuring toob esile RT-iMRI tohutu potentsiaali prekliinilistes kesknärvisüsteemi (KNS) uuringutes. Täpse sihtimisega saab tüvirakke tõhusamalt siirdada sihtaju piirkonda, parandades ravitulemusi. Tüvirakkude siirdamisel näidatud täpsus ja ohutus viitavad sellele, et RT-iMRI mängib võtmerolli selliste haiguste nagu Parkinsoni tõve uurimisel, hõlbustades uute ravistrateegiate väljatöötamist ja lõpuks kiirendades kliinilist translatsiooni.

Differential STEM121 expression in the putamen of cynomolgus monkeys across treatment groups, allowing for assessment of cell transplantation efficacy and cell survival durability. — **Diferentsiaalne STEM121 ekspressioon Cynomolgus ahvide putamenis ravirühmades, mis võimaldab hinnata raku siirdamise efektiivsust ja rakkude ellujäämise vastupidavust.**(A): vektoriga töödeldud ahvi koronaajulõige 7 päeva pärast (V7-1), immunovärvitud STEM121 suhtes ja vastandvärvitud Nissl-ga. (B): 7 päeva rakkudega töödeldud ahvi koronaajulõige (C7-2), immunovärvitud STEM121 suhtes ja vastandvärvitud Nissl-ga. (C): 30 päeva rakkudega töödeldud ahvi koronaajulõige (C30-1), immunovärvitud STEM121 suhtes ja vastandvärvitud Nissl-ga. (a), (b) ja (c): vastavalt (A), (B) ja (C) kastiga piirkondade suurema suurendusega kujutised, mis annavad STEM-i jaotuse selgema visualiseerimise.{12}} positiivsed rakud ja kiud. Mustad nooled: tähistavad STEM{13}}positiivseid kiude.

Prisys Biotechnologies on esimene Aasias, kes tutvustabRT-iMRI, integreeritudOrkestripea raamahvilistele jaSmartFlow kateetridkasutades hematoentsefaalbarjäärist mööda hiilimiseks konvektsiooniga tõhustatud kohaletoimetamist (CED).

Prisys Biotechnologiesi kesknärvisüsteemi platvorm integreerib RT-iMRI, CT, DSA ja ultraheli tehnoloogiad, et luua ülitäpne navigeerimis- ja manustamissüsteem, mis suurendab oluliselt ajule suunatud ravi edukust ning neurokirurgiliste protseduuride täpsust ja ohutust. Selle platvormi rakendus, eriti cynomolguse ahvimudelites, juhib haiguste täpsemate simulatsioonide ja uudsete ravimeetodite väljatöötamist, mis toob sisse uue täpsuse ajastu suurte loomade mudelite uurimisel.

Prisys Biotech's Intrastriatal Drug Injection Procedure with Simultaneous Scanning — **Prisys Biotechi intrastriataalse ravimi süstimise protseduur samaaegse skaneerimisega**

Prisys Biotechnologies on edukalt loonud cynomolguse ahvimudeleid erinevateleKNS haigused , sealhulgas Parkinsoni tõbi (PD),ajuisheemia (MCAO) , epilepsia javalu . RT-iMRI tehnoloogia abil saavad teadlased nendes mudelites ravimeid ja sekkumisi täpselt tarnida. Näiteks PD mudelis saab ravimeid toimetada otse sihtaju piirkonda, et hinnata nende tõhusust ja toimemehhanisme. Isheemia mudelis võimaldab isheemilise piirkonna muutuste jälgimine reaalajas hinnata neuroprotektiivsete ravimite efektiivsust.

Prisys Biotechnologies edendab RT-iMRI rakendamist kesknärvisüsteemi haiguste uurimisel ja ravis, töötades koos teadlastega, et luua täppismeditsiini tulevik ja aidata kaasa kesknärvisüsteemi häirete võitmisele.

Viide:

Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC jt. (2024). Transaksiaalse intraputaminaalse trajektoori prekliiniline hindamine poogitud rakkude jaotumise parandamiseks Parkinsoni tõve korral.Ajakiri of Neurokirurgia, 1 (aop), 1-13.