S'abonner

Endoscopic-mediated, biliary hydrodynamic injection mediating clinically relevant levels of gene delivery in pig liver - 17/11/21

Doi : 10.1016/j.gie.2021.06.016 
Robert L. Kruse, MD, PhD 1, , Yuting Huang, MD, PhD 2, 3, , Thomas Shum, MD, PhD 4, Lu Bai, PhD 5, Hui Ding, MD 2, 6, Zack Z. Wang, PhD 7, Florin M. Selaru, MD 2, Vivek Kumbhari, MD, PhD 2, 8,
1 Department of Pathology, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA 
2 Division of Gastroenterology & Hepatology, Department of Medicine, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA 
3 Department of Medicine, University of Maryland Medical Center Midtown Campus, Baltimore, Maryland, USA 
4 Department of Radiology, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts, USA 
5 Department of Biology, Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA 
6 Division of Gastroenterology and Hepatology, Renji Hospital, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China 
7 Division of Hematology, Department of Medicine, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA 
8 Division of Gastroenterology & Hepatology, Department of Medicine, Mayo Clinic Florida, Jacksonville, Florida, USA 

Reprint requests: Vivek Kumbhari, Chair, Gastroenterology and Hepatology, Mayo Clinic Florida, 4500 San Pablo Rd, Jacksonville, FL 32224.Gastroenterology and HepatologyMayo Clinic Florida4500 San Pablo RdJacksonvilleFL32224

Abstract

Background and Aims

Gene therapy could provide curative therapies to many inherited monogenic liver diseases. Clinical trials have largely focused on adeno-associated viruses (AAVs) for liver gene delivery. These vectors, however, are limited by small packaging size, capsid immune responses, and inability to redose. As an alternative, nonviral, hydrodynamic injection through vascular routes can successfully deliver plasmid DNA (pDNA) into mouse liver but has achieved limited success in large animal models.

Methods

We explored hydrodynamic delivery of pDNA through the biliary system into the liver of pigs using ERCP and a power injector to supply hydrodynamic force. Human factor IX (hFIX), deficient in hemophilia B, was used as a model gene therapy.

Results

Biliary hydrodynamic injection was well tolerated without significant changes in vital signs, liver enzymes, hematology, or histology. No off-target pDNA delivery to other organs was detected by polymerase chain reaction. Immunohistochemistry revealed that 50.19% of the liver stained positive for hFIX after hydrodynamic injection at 5.5 mg pDNA, with every hepatic lobule in all liver lobes demonstrating hFIX expression. hFIX-positive hepatocytes were concentrated around the central vein, radiating outward across all 3 metabolic zones. Biliary hydrodynamic injection in pigs resulted in significantly higher transfection efficiency than mouse vascular hydrodynamic injection at matched pDNA per liver weight dose (32.7%-51.9% vs 18.9%, P < .0001).

Conclusions

Biliary hydrodynamic injection using ERCP can achieve higher transfection efficiency into hepatocytes compared with AAVs at magnitudes of less cost in a clinically relevant human-sized large animal. This technology may serve as a platform for gene therapy of human liver diseases.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : AAV, CHD, hFIX, HTVI, pDNA


Plan


 DISCLOSURE: The following authors disclosed financial relationships: V. Kumbhari, Scientific Advisory Board member for FujiFilm. R. L. Kruse, Y. Huang, F. M. Selaru, V. Kumbhari: Patent application filed on the work. All other authors disclosed no financial relationships. Research support for this study (R. L. Kruse, Y. Huang, V. Kumbhari) was provided by the Johns Hopkins Hospital GI Core Center Pilot Project grant (1P30DK089502-01).


© 2021  American Society for Gastrointestinal Endoscopy. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 94 - N° 6

P. 1119 - décembre 2021 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Endoscopist gender preference: a closer look and a nuanced approach needed
  • Pascale Anglade, Sawsan Abdel-Razig
| Article suivant Article suivant
  • Endoscopic abbreviations—Update 2021
  • Deborah E. Bowman, Peter D. Siersema, Michael B. Wallace, Teresa Brady

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.