Un recente studio clinico che utilizzaMRI intraoperatoria in tempo reale-(RT-iMRI) per fornire la terapia con cellule staminali nel cervello per il trattamentoMorbo di Parkinson (PD) ha ottenuto l'approvazione delle agenzie di regolamentazione statunitensi. La ricerca fondamentale su questo metodo è stata pubblicata nelGiornale di Neurochirurgia.
La malattia di Parkinson è una malattia neurodegenerativa che colpisce principalmente i neuroni che producono dopamina-nel cervello, provocando danni motori. I trattamenti tradizionali si basano sui farmaci per gestire i sintomi ma non riescono a riparare il danno neurale. Negli ultimi anni, il trapianto di cellule staminali è emerso come un approccio promettente, in cui il targeting accurato del sito di iniezione è fondamentale per migliorare il successo del trapianto e la sopravvivenza cellulare.
RT-iMRIgenera immagini 3D ad alta-risoluzione in tempo reale-, fornendo monitoraggio dinamico durante l'intervento chirurgico per garantire il posizionamento preciso degli strumenti chirurgici e degli agenti terapeutici. Gli studi dimostrano che l'utilizzo della RT-iMRI per guidare il trapianto di cellule staminali nelle scimmie cynomolgus migliora significativamente la funzione motoria e il recupero neurale rispetto ai metodi tradizionali.
La ricerca ha utilizzato cellule neuroprogenitrici dopaminergiche (DANPC) derivate da cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC), rilasciando con precisione queste cellule nella regione del putamen delle scimmie cynomolgus sotto la guida di RT-iMRI, garantendo elevata precisione ed efficacia.
Progettazione e metodi sperimentali
I ricercatori hanno immunosoppresso nove scimmie cynomolgus per simulare le condizioni cliniche. La RT-iMRI è stata utilizzata per monitorare ogni fase dell'iniezione cerebrale in tempo reale-, garantendo il posizionamento preciso delle cellule nello striato target.
Preparazione e iniezione delle cellule:Le cellule neuroprogenitrici dopaminergiche sono state sospese in una soluzione vettore contenente un agente di contrasto per MRI (gadoteridolo). Ciascun emisfero del cervello delle scimmie ha ricevuto due tracce di aghi per l'iniezione, utilizzando cateteri lungo sia il percorso dorsale che quello ventrale per somministrare dosi variabili della sospensione cellulare.
Strategia di monitoraggio e inserimento in tempo reale-:La RT-iMRI ha consentito ai ricercatori di confermare il posizionamento del catetere e la distribuzione delle cellule iniettate, riducendo al minimo i rischi di perdita di cellule o danni dovuti al disallineamento, che è comune con le tecniche tradizionali. Una velocità di iniezione lenta (2,5 µL/min) ha ridotto il reflusso di liquidi, garantendo un'accurata deposizione delle cellule nell'area target.
Principali scoperte e risultati
Tutte le scimmie cynomolgus hanno ricevuto con successo iniezioni bilaterali di cellule striatali e la RT-iMRI ha confermato il targeting preciso. L'analisi dei tessuti a 7 e 30 giorni dopo l'-iniezione ha rivelato la sopravvivenza e la differenziazione delle cellule neuroprogenitrici dopaminergiche nello striato, mostrando segni di integrazione ed estensione delle fibre neurali. La colorazione immunoistochimica ha confermato l'espressione positiva del marcatore di cellule umane STEM121, indicando che le cellule trapiantate sono sopravvissute e si sono disperse lungo i percorsi di iniezione.
Innovazione e significato
Questo studio evidenzia l'enorme potenziale della RT-iMRI nella ricerca preclinica sul sistema nervoso centrale (SNC). Con un targeting preciso, le cellule staminali possono essere impiantate in modo più efficace nella regione cerebrale bersaglio, migliorando i risultati terapeutici. La precisione e la sicurezza dimostrate nel trapianto di cellule staminali suggeriscono che la RT-iMRI svolgerà un ruolo chiave nello studio di malattie come il Parkinson, facilitando lo sviluppo di nuove strategie di trattamento e, in definitiva, accelerando la traduzione clinica.
Prisys Biotechnologies è la prima in Asia a introdurre ilRT-iMRI, integrato con ilTelaio della testata orchestraleper i primati non-umani eCateteri SmartFlowutilizzando la convezione-enhanced delivery (CED) per bypassare la barriera emato{1}encefalica.
La piattaforma CNS di Prisys Biotechnologies integra tecnologie RT-iMRI, CT, DSA e ultrasuoni per creare un sistema di navigazione ed erogazione altamente accurato, migliorando significativamente il tasso di successo delle terapie mirate al cervello-e la precisione e la sicurezza delle procedure neurochirurgiche. L'applicazione di questa piattaforma, in particolare nei modelli di scimmie cynomolgus, sta guidando lo sviluppo di simulazioni di malattie più precise e nuove terapie, inaugurando una nuova era di precisione nella ricerca sui modelli di animali di grandi dimensioni-.
Prisys Biotechnologies ha creato con successo modelli di scimmie cynomolgus per variMalattie del sistema nervoso centrale , inclusa la malattia di Parkinson (PD),ischemia cerebrale (MCAO) , epilessia , EDolore . Utilizzando la tecnologia RT-iMRI, i ricercatori possono somministrare con precisione farmaci e interventi in questi modelli. Ad esempio, nel modello PD, i farmaci possono essere somministrati direttamente nella regione cerebrale bersaglio per valutarne l’efficacia e i meccanismi d’azione. Nel modello di ischemia, il monitoraggio in tempo reale- dei cambiamenti della regione ischemica consente di valutare l'efficacia dei farmaci neuroprotettivi.
Prisys Biotechnologies sta portando avanti l'applicazione della RT-iMRI nella ricerca e nel trattamento delle malattie del sistema nervoso centrale, lavorando a fianco dei ricercatori per creare un futuro di medicina di precisione e contribuire a sconfiggere i disturbi del sistema nervoso centrale.
Riferimento:
Emborg, ME, Mancinelli, A., Colwell, JC, et al. (2024). Valutazione preclinica della traiettoria intraputaminale transassiale per una migliore distribuzione delle cellule trapiantate nella malattia di Parkinson.Giornale di Neurochirurgia, 1(aop), 1-13.
