Et nyligt klinisk forsøg medreal-intraoperativ MR (RT-iMRI) at levere stamcelleterapi ind i hjernen til behandlingParkinsons sygdom (PD) har fået godkendelse fra amerikanske tilsynsmyndigheder. Grundlæggende forskning om denne metode blev offentliggjort iJournal of Neurokirurgi.
PD er en neurodegenerativ lidelse, der primært påvirker dopamin-producerende neuroner i hjernen til motorisk svækkelse. Traditionelle behandlinger er afhængige af medicin til at håndtere symptomer, men kan ikke reparere neurale skader. I de senere år er stamcelletransplantation dukket op som en lovende tilgang, hvor nøjagtig målretning af injektionsstedet er afgørende for at forbedre transplantationssucces og celleoverlevelse.
RT-iMRIgenererer 3D-billeder i høj-opløsning i realtid-, hvilket giver dynamisk overvågning under operationen for at sikre præcis placering af kirurgiske instrumenter og terapeutiske midler. Undersøgelser viser, at brug af RT-iMRI til at vejlede stamcelletransplantation i cynomolgus-aber forbedrer motorisk funktion og neural restitution markant sammenlignet med traditionelle metoder.
Forskningen brugte dopaminerge neuroprogenitorceller (DANPC'er) afledt af humane-inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er), der præcist leverer disse celler til putamen-regionen af cynomolgus-aber under RT-iMRI-vejledning, hvilket sikrer høj nøjagtighed og effektivitet.
Eksperimentelt design og metoder
Forskere immunsupprimerede ni cynomolgus-aber for at simulere kliniske tilstande. RT-iMRI blev brugt til at overvåge hvert trin af hjerneinjektionen i real-tid, hvilket sikrede præcis celleplacering i det målrettede striatum.
Celleforberedelse og injektion:Dopaminerge neuroprogenitorceller blev suspenderet i en bæreropløsning indeholdende et MRI-kontrastmiddel (gadoteridol). Hver halvkugle af abernes hjerner modtog to nålespor til injektionen ved at bruge katetre langs både dorsale og ventrale veje til at levere varierende doser af cellesuspensionen.
Realtidsovervågning og -injektionsstrategi:-RT-iMRI gav forskere mulighed for at bekræfte placeringen af kateteret og fordelingen af injicerede celler, hvilket minimerer risikoen for cellelækage eller beskadigelse på grund af fejljustering, hvilket er almindeligt med traditionelle teknikker. En langsom injektionshastighed (2,5 µL/min) reducerede væskerefluks, hvilket sikrer nøjagtig aflejring af celler i målområdet.
Nøglefund og resultater
Alle cynomolgus-aber modtog med succes bilaterale striatale celleinjektioner, og RT-iMRI bekræftede præcis målretning. Vævsanalyse 7 og 30 dage efter-injektion afslørede overlevelsen og differentieringen af dopaminerge neuroprogenitorceller i striatum, hvilket viste tegn på integration og neural fiberudvidelse. Immunhistokemisk farvning bekræftede positiv ekspression af den humane cellemarkør STEM121, hvilket indikerer, at de transplanterede celler overlevede og spredte sig langs injektionssporene.
Innovation og betydning
Denne undersøgelse fremhæver det enorme potentiale ved RT-iMRI i præklinisk forskning i centralnervesystemet (CNS). Med præcis målretning kan stamceller implanteres mere effektivt i målhjerneregionen, hvilket forbedrer terapeutiske resultater. Præcisionen og sikkerheden, der er demonstreret ved stamcelletransplantation, tyder på, at RT-iMRI vil spille en nøglerolle i at studere sygdomme som Parkinsons, lette udviklingen af nye behandlingsstrategier og i sidste ende fremskynde klinisk translation.
Prisys Biotechnologies er den første i Asien til at introducereRT-iMRI, integreret medOrkesterhovedrammefor ikke-menneskelige primater ogSmartFlow katetreved at bruge-konvektionsforbedret levering (CED) for at omgå blod-hjernebarrieren.
Prisys Biotechnologies' CNS-platform integrerer RT--iMRI-, CT-, DSA- og ultralydsteknologier for at skabe et meget præcist navigations- og leveringssystem, hvilket markant forbedrer succesraten for hjerne-målrettede terapier og præcisionen og sikkerheden af neurokirurgiske procedurer. Denne platforms applikation, især i cynomolgus-abemodeller, driver udviklingen af mere præcise sygdomssimuleringer og nye terapier, hvilket indvarsler en ny æra med præcision inden for forskning i store-dyremodeller.
Prisys Biotechnologies har med succes etableret cynomolgus abe modeller til forskelligeCNS sygdomme inklusive Parkinsons sygdom (PD),cerebral iskæmi (MCAO) , epilepsi , ogsmerte . Ved hjælp af RT-iMRI-teknologi kan forskere præcist levere lægemidler og interventioner i disse modeller. For eksempel kan medicin i PD-modellen leveres direkte til målhjerneregionen for at evaluere deres effektivitet og virkningsmekanismer. I iskæmimodellen giver realtidsmonitorering af iskæmiske regionsændringer mulighed for vurdering af neurobeskyttende lægemiddeleffektivitet.
Prisys Biotechnologies fremmer anvendelsen af RT-iMRI i CNS-sygdomsforskning og -behandling og arbejder sammen med forskere for at skabe en fremtid med præcisionsmedicin og bidrage til at overvinde CNS-lidelser.
Reference:
Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC, et al. (2024). Præklinisk evaluering af transaksial intraputaminal bane for forbedret distribution af podede celler i Parkinsons sygdom.Journal of Neurokirurgi1(aop), 1-13.
