Pilot study, The impact of tau pathology induced by AAV-P301S injection in visual cortex
1 Formål
Formålet med pilotstudien er å kartlegge konsekvensene av å introdusere en mutert versjon av genet "Microtubule-associated protein tau (MAPT)" lokalt i hjernen. Det muterte genet (AAV-P301S) bæres og introduseres av et virus som injiseres lokalt i visuell korteks. Uttrykk av genet skaper hyperfosforylering av tau, dannelsen av proteinaggregater og til slutt celledød. Hyperforsforylering av tau er en kjent årsak til demens hos mennesker. Vi håper å kunne benytte pilotstudien som et grunnlag for en større studie der vi ønsker å monitorere hjernecelleaktivitet in-vivo etter uttrykk av det muterte genet. Hovedmålet er å avdekke tegn på nevrologisk avvik på enkeltcellenivå som oppstår før kognitiv svikt og nedsatt allmenntilstand. Ved å avdekke tidlige symptomer har vi mulighet til å stagnere sykdom, forbedre livskvalitet og forlenge liv.
Fordi mutasjonen forårsaker nevrodegenerativ sykdom vil musene få grundig tilsyn tre dager i uken eller hyppigere ved behov. I tillegg vil vi teste deres bevegelighet, angstrelatert atferd og redebygging. Vi planlegger å se på utvikling av mutasjonen i maksimalt fire måneder, men eksperimentene avsluttes tidligere ved tydelige tegn på sykdom. Etter eksperimentene avsluttes skal vi gjennomføre post-mortem analyse av virusspredning, aggregatdannelse og celledød.
2 Skadevirkninger
Forsøket er utviklet for å kartlegge effekten av å introdusere et mutert gen (P301S) som forårsaker hyperforsforylering av tauproteiner. Musene opereres i begynnelsen av forsøket. Smertelindring gis før operasjonens oppstart, rett etter operasjon, i de to påfølgende dagene og senere ved behov. Tidligere studier (Dassie, 2013; Yang 2015) som også benyttet lokale virusinjeksjoner med AAV-P301S oppdaget aggregatdannelse og et relativt lavt nivå av celledød etter to måneder (26% etter to måneder i perirhinal korteks og ingen celledød før 4 måneder i entorhinal korteks). På grunn av sjansen for utvikling av sykdom vil musene ha jevnlig tilsyn gjennom hele perioden. Ved tydelige tegn på sykdom tas dyret ut av eksperimentet.
3 Forventet nytteverdi
Pilotstudien har som mål å avdekke effekten av å introdusere en mutasjon som forårsaker nevrodegenerativ sykdom. Målet er å benytte data samlet i denne pilotstudien til en hovedstudie der vi ønsker å finne symptomer på demens som oppstår før signifikant kognitiv svikt. For å klare dette trenger vi å etablere et tidsrom etter introduksjon av det muterte genet som er ideelt for våre planlagte eksperimenter. Vi kommer også til å gjøre en grundig post-mortem studie av hjernen for å kartlegge spredning av virus, aggregatdannelse og celledød på ulike tidspunkter etter virusinjeksjon.
4 Antall dyr og art
Vi kommer til å benytte mus av linjen C57BL/6JRj. Vi skal benytte både hanner og hunner. Totalt antall dyr blir 40.
5 Hvordan etterleve 3R
Musene skal opereres med gassanestesi, noe som forsikrer raskere rekonvalesenstid. De skal følges opp nøye etter operasjon og frem til avliving. I tillegg vil vi studere deres bevegelighet i en open field, angstrelatert atferd i en zero maze og hukommelse i en "object recognition test". Utover dette skal vi benytte hjernen også post-mortem for å etablere hvordan virusinjeksjonen har påvirket vevet. Dette bidrar til å øke nytteverdien til hvert dyr.
Formålet med pilotstudien er å kartlegge konsekvensene av å introdusere en mutert versjon av genet "Microtubule-associated protein tau (MAPT)" lokalt i hjernen. Det muterte genet (AAV-P301S) bæres og introduseres av et virus som injiseres lokalt i visuell korteks. Uttrykk av genet skaper hyperfosforylering av tau, dannelsen av proteinaggregater og til slutt celledød. Hyperforsforylering av tau er en kjent årsak til demens hos mennesker. Vi håper å kunne benytte pilotstudien som et grunnlag for en større studie der vi ønsker å monitorere hjernecelleaktivitet in-vivo etter uttrykk av det muterte genet. Hovedmålet er å avdekke tegn på nevrologisk avvik på enkeltcellenivå som oppstår før kognitiv svikt og nedsatt allmenntilstand. Ved å avdekke tidlige symptomer har vi mulighet til å stagnere sykdom, forbedre livskvalitet og forlenge liv.
Fordi mutasjonen forårsaker nevrodegenerativ sykdom vil musene få grundig tilsyn tre dager i uken eller hyppigere ved behov. I tillegg vil vi teste deres bevegelighet, angstrelatert atferd og redebygging. Vi planlegger å se på utvikling av mutasjonen i maksimalt fire måneder, men eksperimentene avsluttes tidligere ved tydelige tegn på sykdom. Etter eksperimentene avsluttes skal vi gjennomføre post-mortem analyse av virusspredning, aggregatdannelse og celledød.
2 Skadevirkninger
Forsøket er utviklet for å kartlegge effekten av å introdusere et mutert gen (P301S) som forårsaker hyperforsforylering av tauproteiner. Musene opereres i begynnelsen av forsøket. Smertelindring gis før operasjonens oppstart, rett etter operasjon, i de to påfølgende dagene og senere ved behov. Tidligere studier (Dassie, 2013; Yang 2015) som også benyttet lokale virusinjeksjoner med AAV-P301S oppdaget aggregatdannelse og et relativt lavt nivå av celledød etter to måneder (26% etter to måneder i perirhinal korteks og ingen celledød før 4 måneder i entorhinal korteks). På grunn av sjansen for utvikling av sykdom vil musene ha jevnlig tilsyn gjennom hele perioden. Ved tydelige tegn på sykdom tas dyret ut av eksperimentet.
3 Forventet nytteverdi
Pilotstudien har som mål å avdekke effekten av å introdusere en mutasjon som forårsaker nevrodegenerativ sykdom. Målet er å benytte data samlet i denne pilotstudien til en hovedstudie der vi ønsker å finne symptomer på demens som oppstår før signifikant kognitiv svikt. For å klare dette trenger vi å etablere et tidsrom etter introduksjon av det muterte genet som er ideelt for våre planlagte eksperimenter. Vi kommer også til å gjøre en grundig post-mortem studie av hjernen for å kartlegge spredning av virus, aggregatdannelse og celledød på ulike tidspunkter etter virusinjeksjon.
4 Antall dyr og art
Vi kommer til å benytte mus av linjen C57BL/6JRj. Vi skal benytte både hanner og hunner. Totalt antall dyr blir 40.
5 Hvordan etterleve 3R
Musene skal opereres med gassanestesi, noe som forsikrer raskere rekonvalesenstid. De skal følges opp nøye etter operasjon og frem til avliving. I tillegg vil vi studere deres bevegelighet i en open field, angstrelatert atferd i en zero maze og hukommelse i en "object recognition test". Utover dette skal vi benytte hjernen også post-mortem for å etablere hvordan virusinjeksjonen har påvirket vevet. Dette bidrar til å øke nytteverdien til hvert dyr.