การทดลองทางคลินิกล่าสุดโดยใช้MRI ระหว่างผ่าตัดแบบเรียลไทม์- (RT-iMRI) เพื่อส่งการบำบัดด้วยสเต็มเซลล์เข้าสู่สมองเพื่อการรักษาโรคพาร์กินสัน (PD) ได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแลของสหรัฐอเมริกา การวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีการนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารประสาทศัลยศาสตร์.
PD คือความผิดปกติของระบบประสาทที่ส่งผลหลักๆ ต่อ-การผลิตโดปามีนของเซลล์ประสาทในสมอง ไปจนถึงความบกพร่องของการเคลื่อนไหว การรักษาแบบดั้งเดิมอาศัยการใช้ยาเพื่อจัดการกับอาการ แต่ไม่สามารถซ่อมแซมความเสียหายของระบบประสาทได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การปลูกถ่ายสเต็มเซลล์กลายเป็นแนวทางที่น่าหวัง โดยที่การกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำของบริเวณที่ฉีดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มความสำเร็จในการปลูกถ่ายและความอยู่รอดของเซลล์
RT-iMRIสร้างภาพ 3 มิติที่มีความละเอียดสูง-ในแบบเรียลไทม์- โดยให้การตรวจสอบแบบไดนามิกระหว่างการผ่าตัดเพื่อให้แน่ใจว่าการวางเครื่องมือผ่าตัดและสารรักษาโรคมีความแม่นยำ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้ RT-iMRI เพื่อเป็นแนวทางในการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดในลิงแสมช่วยปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์และการฟื้นตัวของระบบประสาทได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม
การวิจัยนี้ใช้เซลล์ต้นกำเนิดสารโดปามิเนอร์จิค (DANPC) ที่ได้มาจาก-เซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ (iPSCs) ที่เกิดจากมนุษย์ โดยนำเซลล์เหล่านี้ไปยังบริเวณปูตาเมนของลิงแสมอย่างแม่นยำภายใต้คำแนะนำของ RT- iMRI เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง
การออกแบบและวิธีการทดลอง
นักวิจัยได้กดภูมิคุ้มกันลิงแสมเก้าตัวเพื่อจำลองสภาวะทางคลินิก RT-iMRI ถูกนำมาใช้เพื่อติดตามแต่ละขั้นตอนของการฉีดสมองแบบเรียลไทม์- เพื่อให้มั่นใจว่าตำแหน่งเซลล์ใน striatum เป้าหมายมีความแม่นยำ
การเตรียมเซลล์และการฉีด:เซลล์นิวโรโปรเจนิเตอร์โดปามิเนอร์จิคถูกแขวนลอยในสารละลายพาหะซึ่งประกอบด้วยสารทึบรังสี MRI (กาโดเตอริดอล) สมองของลิงแต่ละซีกได้รับรางเข็มสองรางสำหรับการฉีด โดยใช้สายสวนตามทางเดินทั้งด้านหลังและหน้าท้องเพื่อส่งสารแขวนลอยของเซลล์ในปริมาณที่แตกต่างกัน
กลยุทธ์การติดตามและฉีดเวลาจริง-:RT-iMRI ช่วยให้นักวิจัยยืนยันตำแหน่งของสายสวนและการกระจายตัวของเซลล์ที่ฉีด ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่เซลล์จะรั่วหรือความเสียหายเนื่องจากการวางแนวไม่ตรง ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเทคนิคแบบดั้งเดิม อัตราการฉีดที่ช้า (2.5 µL/นาที) ช่วยลดการไหลย้อนของของเหลว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสะสมของเซลล์ในพื้นที่เป้าหมายอย่างแม่นยำ
ข้อค้นพบและผลลัพธ์ที่สำคัญ
ลิงแสมทุกตัวประสบความสำเร็จในการฉีดเซลล์โครงร่างทวิภาคี และ RT-iMRI ยืนยันการกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำ การวิเคราะห์เนื้อเยื่อที่ 7 และ 30 วันหลังการฉีด-เผยให้เห็นการอยู่รอดและความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาทโดปามิเนอร์จิคใน striatum ซึ่งแสดงให้เห็นสัญญาณของการรวมตัวและการขยายตัวของเส้นใยประสาท การย้อมสีอิมมูโนฮิสโตเคมียืนยันการแสดงออกเชิงบวกของเครื่องหมายเซลล์ของมนุษย์ STEM121 ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ที่ปลูกถ่ายรอดและกระจายไปตามเส้นทางการฉีด
นวัตกรรมและความสำคัญ
การศึกษานี้เน้นย้ำถึงศักยภาพมหาศาลของ RT-iMRI ในการวิจัยระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) พรีคลินิก ด้วยการกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำ เซลล์ต้นกำเนิดสามารถปลูกฝังลงในบริเวณสมองเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ผลการรักษาดีขึ้น ความแม่นยำและความปลอดภัยที่แสดงให้เห็นในการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดบ่งชี้ว่า RT-iMRI จะมีบทบาทสำคัญในการศึกษาโรคต่างๆ เช่น โรคพาร์กินสัน อำนวยความสะดวกในการพัฒนากลยุทธ์การรักษาใหม่ๆ และเร่งการแปลทางคลินิกในท้ายที่สุด
Prisys Biotechnologies เป็นแห่งแรกในเอเชียที่แนะนำRT-iMRIบูรณาการเข้ากับโครงหัวออร์เคสตราสำหรับไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์-และสายสวน SmartFlowใช้การนำส่งขั้นสูง-การพาความร้อน (CED) เพื่อหลีกเลี่ยง-อุปสรรคในเลือด
แพลตฟอร์ม CNS ของ Prisys Biotechnologies ผสานรวม RT-iMRI, CT, DSA และเทคโนโลยีอัลตราซาวนด์เพื่อสร้างระบบนำทางและการจัดส่งที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราความสำเร็จของการรักษาแบบกำหนดเป้าหมายของสมอง- ตลอดจนความแม่นยำและความปลอดภัยของขั้นตอนการผ่าตัดทางประสาทได้อย่างมาก แอปพลิเคชันของแพลตฟอร์มนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแบบจำลองลิงแสม กำลังขับเคลื่อนการพัฒนาการจำลองโรคที่แม่นยำยิ่งขึ้นและการรักษาโรคแบบใหม่ ซึ่งถือเป็นการเปิดศักราชใหม่ของความแม่นยำในการวิจัยแบบจำลองสัตว์ขนาดใหญ่-
Prisys Biotechnologies ประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองลิงแสมสำหรับต่างๆโรคระบบประสาทส่วนกลาง รวมถึงโรคพาร์กินสัน (PD)ภาวะสมองขาดเลือด (MCAO) , โรคลมบ้าหมู , และความเจ็บปวด . ด้วยการใช้เทคโนโลยี RT-iMRI นักวิจัยสามารถส่งยาและการรักษาในรูปแบบเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ในโมเดล PD ยาสามารถส่งตรงไปยังบริเวณสมองเป้าหมายเพื่อประเมินประสิทธิภาพและกลไกการออกฤทธิ์ ในแบบจำลองภาวะขาดเลือด การติดตาม-การเปลี่ยนแปลงของบริเวณที่ขาดเลือดแบบเรียลไทม์ทำให้สามารถประเมินประสิทธิภาพของยาป้องกันระบบประสาทได้
Prisys Biotechnologies กำลังพัฒนาการประยุกต์ใช้ RT-iMRI ในการวิจัยและการรักษาโรคระบบประสาทส่วนกลาง โดยทำงานร่วมกับนักวิจัยเพื่อสร้างอนาคตของการแพทย์ที่แม่นยำและมีส่วนร่วมในการเอาชนะความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง
อ้างอิง:
Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC และคณะ (2024) การประเมินพรีคลินิกของวิถีโคจรภายในช่องท้องแบบทรานส์แอกเชียลเพื่อเพิ่มการกระจายตัวของเซลล์ที่กราฟต์ในโรคพาร์กินสันวารสารประสาทศัลยศาสตร์, 1(อ๊อฟ), 1-13.
