En nylig klinisk studie som brukersann-intraoperativ MR (RT-iMRI) å levere stamcelleterapi inn i hjernen for behandlingParkinsons sykdom (PD) har fått godkjenning fra amerikanske reguleringsbyråer. Grunnleggende forskning på denne metoden ble publisert iTidsskrift for nevrokirurgi.
PD er en nevrodegenerativ lidelse som primært påvirker dopamin-produserende nevroner i hjernen, til motorisk svekkelse. Tradisjonelle behandlinger er avhengige av medisiner for å håndtere symptomer, men klarer ikke å reparere nevrale skader. De siste årene har stamcelletransplantasjon dukket opp som en lovende tilnærming, der nøyaktig målretting av injeksjonsstedet er avgjørende for å forbedre transplantasjonssuksess og celleoverlevelse.
RT-iMRIgenererer høy-3D-bilder i sanntid-, og gir dynamisk overvåking under operasjonen for å sikre nøyaktig plassering av kirurgiske instrumenter og terapeutiske midler. Studier viser at bruk av RT-iMRI for å veilede stamcelletransplantasjon hos cynomolgus-aper forbedrer motorisk funksjon og nevral utvinning betydelig sammenlignet med tradisjonelle metoder.
Forskningen brukte dopaminerge nevroprogenitorceller (DANPCer) avledet fra menneskelige-induserte pluripotente stamceller (iPSCs), som presist leverer disse cellene til putamen-regionen til cynomolgus-aper under RT-iMRI-veiledning, noe som sikrer høy nøyaktighet og effektivitet.
Eksperimentell design og metoder
Forskere immunsupprimerte ni cynomolgus-aper for å simulere kliniske tilstander. RT-iMRI ble brukt for å overvåke hvert trinn i hjerneinjeksjonen i sanntid, for å sikre presis celleplassering i det målrettede striatum.
Celleforberedelse og injeksjon:Dopaminerge neuroprogenitorceller ble suspendert i en bærerløsning inneholdende et MR-kontrastmiddel (gadoteridol). Hver halvkule av apenes hjerner mottok to nålespor for injeksjonen, ved å bruke katetre langs både dorsale og ventrale veier for å levere varierende doser av cellesuspensjonen.
Sanntid-overvåking og injeksjonsstrategi:RT-iMRI gjorde det mulig for forskere å bekrefte plassering av kateteret og distribusjon av injiserte celler, noe som minimerte risikoen for cellelekkasje eller skade på grunn av feiljustering, noe som er vanlig med tradisjonelle teknikker. En langsom injeksjonshastighet (2,5 µL/min) reduserte væskerefluks, noe som sikrer nøyaktig avsetning av celler i målområdet.
Nøkkelfunn og resultater
Alle cynomolgus-aper mottok bilaterale striatale celleinjeksjoner, og RT-iMRI bekreftet presis målretting. Vevsanalyse 7 og 30 dager etter-injeksjon avslørte overlevelse og differensiering av dopaminerge neuroprogenitorceller i striatum, og viste tegn på integrering og nevrale fiberforlengelse. Immunhistokjemisk farging bekreftet positivt uttrykk for den humane cellemarkøren STEM121, noe som indikerer at de transplanterte cellene overlevde og spredte seg langs injeksjonssporene.
Innovasjon og betydning
Denne studien fremhever det enorme potensialet til RT-iMRI i preklinisk forskning på sentralnervesystemet (CNS). Med presis målretting kan stamceller implanteres mer effektivt i målhjerneregionen, noe som forbedrer terapeutiske resultater. Presisjonen og sikkerheten demonstrert ved stamcelletransplantasjon antyder at RT-iMRI vil spille en nøkkelrolle i å studere sykdommer som Parkinsons, lette utviklingen av nye behandlingsstrategier og til slutt akselerere klinisk oversettelse.
Prisys Biotechnologies er den første i Asia som introdusererRT-iMRI, integrert medOrkesterhoderammefor ikke-menneskelige primater ogSmartFlow katetreved å bruke-konveksjonsforbedret levering (CED) for å omgå blod-hjernebarrieren.
Prisys Biotechnologies CNS-plattform integrerer RT--iMRI-, CT-, DSA- og ultralydteknologier for å skape et svært nøyaktig navigasjons- og leveringssystem, noe som øker suksessraten for hjerne-målrettede terapier og presisjonen og sikkerheten til nevrokirurgiske prosedyrer betydelig. Denne plattformens applikasjon, spesielt i cynomolgus-apemodeller, driver utviklingen av mer presise sykdomssimuleringer og nye terapier, og innleder en ny æra av presisjon innen forskning på store-dyremodeller.
Prisys Biotechnologies har med suksess etablert cynomolgus-apemodeller for ulikeCNS sykdommer inkludert Parkinsons sykdom (PD),cerebral iskemi (MCAO) , epilepsi , ogsmerte . Ved å bruke RT-iMRI-teknologi kan forskere levere medisiner og intervensjoner i disse modellene nøyaktig. For eksempel, i PD-modellen, kan medisiner leveres direkte til målhjerneregionen for å evaluere deres effektivitet og virkningsmekanismer. I iskemimodellen tillater sanntidsovervåking av iskemiske regionendringer vurdering av nevrobeskyttende legemiddeleffektivitet.
Prisys Biotechnologies fremmer bruken av RT-iMRI i forskning og behandling av CNS-sykdommer, og jobber sammen med forskere for å skape en fremtid med presisjonsmedisin og bidra til å overvinne CNS-lidelser.
Referanse:
Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC, et al. (2024). Preklinisk evaluering av transaksial intraputaminal bane for forbedret distribusjon av podede celler ved Parkinsons sykdom.Tidsskrift for nevrokirurgi, 1(aop), 1-13.
