En nyligen genomförd klinisk prövning som använderreal-intraoperativ MRT (RT-iMRI) att leverera stamcellsterapi till hjärnan för behandlingParkinsons sjukdom (PD) har fått godkännande från amerikanska tillsynsmyndigheter. Grundläggande forskning om denna metod publicerades iJournal of neurosurgery.
PD är en neurodegenerativ störning som främst påverkar dopamin-producerande nervceller i hjärnan, till motorisk funktionsnedsättning. Traditionella behandlingar är beroende av medicinering för att hantera symtom men lyckas inte reparera neurala skador. Under de senaste åren har stamcellstransplantation dykt upp som ett lovande tillvägagångssätt, där exakt målinriktning av injektionsstället är avgörande för att förbättra transplantationsframgång och cellöverlevnad.
RT-iMRIgenererar hög-3D-bilder i realtid-, vilket ger dynamisk övervakning under operationen för att säkerställa exakt placering av kirurgiska instrument och terapeutiska medel. Studier visar att användning av RT-iMRI för att styra stamcellstransplantation hos cynomolgusapor avsevärt förbättrar motorisk funktion och neural återhämtning jämfört med traditionella metoder.
Forskningen använde dopaminerga neuroprogenitorceller (DANPC) som härrörde från mänskliga-inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs), som exakt levererade dessa celler till putamenregionen hos cynomolgusapor under RT-iMRI-vägledning, vilket säkerställer hög noggrannhet och effektivitet.
Experimentell design och metoder
Forskare immunsupprimerade nio cynomolgusapor för att simulera kliniska tillstånd. RT-iMRI användes för att övervaka varje steg av hjärninjektionen i realtid-, vilket säkerställde exakt cellplacering i det riktade striatumet.
Cellförberedelse och injektion:Dopaminerga neuroprogenitorceller suspenderades i en bärarlösning innehållande ett MRI-kontrastmedel (gadoteridol). Varje halvklot av apornas hjärnor fick två nålspår för injektionen, med hjälp av katetrar längs både dorsala och ventrala vägar för att leverera varierande doser av cellsuspensionen.
Realtidsövervakning och injektionsstrategi:{{0}RT-iMRI gjorde det möjligt för forskare att bekräfta placeringen av katetern och fördelningen av injicerade celler, vilket minimerar riskerna för cellläckage eller skada på grund av felinställning, vilket är vanligt med traditionella tekniker. En långsam injektionshastighet (2,5 µL/min) reducerade vätskeåterflödet, vilket säkerställer korrekt avsättning av celler i målområdet.
Viktiga resultat och resultat
Alla cynomolgusapor fick framgångsrikt bilaterala striatala cellinjektioner och RT-iMRI bekräftade exakt inriktning. Vävnadsanalys 7 och 30 dagar efter -injektion avslöjade överlevnaden och differentieringen av dopaminerga neuroprogenitorceller i striatum, vilket visade tecken på integration och förlängning av neurala fibrer. Immunhistokemisk färgning bekräftade positivt uttryck av den humana cellmarkören STEM121, vilket indikerar att de transplanterade cellerna överlevde och spreds längs injektionsspåren.
Innovation och betydelse
Den här studien belyser den enorma potentialen hos RT-iMRI i preklinisk forskning om det centrala nervsystemet (CNS). Med exakt inriktning kan stamceller implanteras mer effektivt i målhjärnregionen, vilket förbättrar terapeutiska resultat. Den precision och säkerhet som visats vid stamcellstransplantation tyder på att RT-iMRI kommer att spela en nyckelroll i att studera sjukdomar som Parkinsons, underlätta utvecklingen av nya behandlingsstrategier och i slutändan accelerera klinisk översättning.
Prisys Biotechnologies är först i Asien att introduceraRT-iMRI, integrerad medOrkesterhuvudramför icke-mänskliga primater ochSmartFlow katetraranvänder konvektion-enhanced delivery (CED) för att kringgå blod-hjärnbarriären.
Prisys Biotechnologies CNS-plattform integrerar RT--iMRI-, CT-, DSA- och ultraljudstekniker för att skapa ett mycket exakt navigations- och leveranssystem, vilket avsevärt ökar framgångsfrekvensen för-hjärninriktade terapier och precisionen och säkerheten för neurokirurgiska ingrepp. Den här plattformens applikation, särskilt i cynomolgus apamodeller, driver utvecklingen av mer exakta sjukdomssimuleringar och nya terapier, vilket inleder en ny era av precision inom forskning om stora-djurmodeller.
Prisys Biotechnologies har framgångsrikt etablerat cynomolgus apa modeller för olikaCNS-sjukdomar inklusive Parkinsons sjukdom (PD),cerebral ischemi (MCAO) , epilepsi , ochsmärta . Med hjälp av RT-iMRI-teknik kan forskare leverera läkemedel och interventioner i dessa modeller exakt. Till exempel, i PD-modellen, kan mediciner levereras direkt till målhjärnregionen för att utvärdera deras effektivitet och verkningsmekanismer. I ischemimodellen möjliggör realtidsövervakning av förändringar i ischemiska regioner bedömning av neuroprotektivt läkemedels effektivitet.
Prisys Biotechnologies främjar tillämpningen av RT-iMRI i forskning och behandling av CNS-sjukdomar, och arbetar tillsammans med forskare för att skapa en framtid av precisionsmedicin och bidra till att övervinna CNS-sjukdomar.
Hänvisning:
Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC, et al. (2024). Preklinisk utvärdering av transaxiell intraputaminal bana för förbättrad distribution av transplanterade celler vid Parkinsons sjukdom.Journal of neurosurgery1(aop), 1-13.
