Quantifizierung der Compliance und Dehnbarkeit der unteren Hohlvene in einem In-vivo-Schafmodell mittels 3D-Angiographie
26. April 2024
Dieses Protokoll ermöglicht die In-vivo-Quantifizierung der venösen Compliance und Dehnbarkeit mittels Katheterisierung und 3D-Angiographie als Überlebensverfahren, was eine Vielzahl potenzieller Anwendungen ermöglicht.
Unser Ziel ist es, die langfristigen Ergebnisse für Patienten mit angeborenen Herzfehlern mit einem regenerativen Medizinansatz zu verbessern. Unser Tissue-Engineering-Gefäßtransplantat entwickelt sich zu einem Neo-Gefäß, das aus patienteneigenen Zellen besteht. Unser Ziel ist es, Vergleiche zwischen unserem Transplantat, der nativen Vene, und dem klinischen Standard Polytetrafluorethylen oder PTFE anzustellen.
Wir haben festgestellt, dass unser Neo-Schiff Wachstumsfähigkeit aufweist und sich der nativen Schiffsfunktionalität annähert. Mit dieser Methode haben wir kürzlich auch gezeigt, dass das Neo-Gefäß über einen längeren Zeitpunkt nachgiebig und dehnbar bleibt und resistent gegen die Bildung von dystrophischer Verkalkung ist. Mit Hilfe der 3D-Angiographie können wir den gesamten Weg der thorakalen unteren Hohlvene in unserem Großtiermodell am Schaf abbilden.
Es ermöglicht uns nicht nur, die Morphologie des Gefäßes zu betrachten, sondern auch Ausrichtungsanpassungen nach der Aufnahme, um sicherzustellen, dass wir Messungen aus einem echten Querschnitt erhalten. Unsere in-vivo-Methode ermöglicht es uns, die Kapazität für die Compliance und Dehnbarkeit von Schiffen in ihrem nativen Kontext zu bestimmen. Darüber hinaus ermöglicht es uns, Längsschnittmessungen desselben Versuchstieres durchzuführen, was notwendig ist, um Veränderungen in der Entwicklung und dem Umbau von Neogefäßen zu verfolgen.
Übersicht
Dieses Protokoll ermöglicht die In-vivo-Quantifizierung der venösen Compliance und Distensibilität mithilfe von Katheterisierung und 3D-Angiographie. Dieses überlebensfähige Verfahren bietet eine Vielzahl möglicher Anwendungen zur Verbesserung der Behandlungsergebnisse bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Regenerativen Medizin
- Kardiovaskuläre Forschung
- 3D-Bildgebungsverfahren
Hintergrund
- Kongenitale Herzkrankheiten stellen erhebliche Herausforderungen in der Patientenversorgung dar.
- Gewebetechnisch hergestellte vaskuläre Transplantate können die Behandlungsergebnisse potenziell verbessern.
- Das Verständnis der venösen Compliance und Dehnbarkeit ist entscheidend für die Funktionalität des Transplantats.
- Die 3D-Angiographie ermöglicht eine detaillierte Bildgebung vaskulärer Strukturen.
Zweck der Studie
- Entwicklung einer gewebeengineeringbasierten vaskulären Prothese, die die Funktionalität eines nativen Gefäßes nachahmt.
- Vergleich der Leistungsfähigkeit der Prothese mit nativen Venen und etablierten Materialien.
- Beurteilung der Langzeit-Komplianz und Dehnbarkeit des neu gebildeten Gefäßes.
Verwendete Methoden
- Katheterisierung für In-vivo-Messungen.
- 3D-Angiographie zur Darstellung der unteren Hohlvene des Thorax.
- Vergleichende Analyse der Eigenschaften von Transplantat und nativem Gefäß.
- Langzeit-Follow-up zur Beurteilung der Transplantatfunktion.
Hauptergebnisse
- Das neu gebildete Gefäß weist ein Wachstumspotential auf, das dem nativer Gefäße ähnelt.
- Die Compliance und Dehnbarkeit bleiben über die Zeit erhalten.
- Das Transplantat ist resistent gegenüber dystropher Verkalkung.
- Die 3D-Bildgebung erfasst die vaskuläre Anatomie effektiv.
Schlussfolgerungen
- Gewebetechnisch hergestellte Transplantate können die Funktionalität nativer Gefäße erreichen.
- Langfristige Compliance und Dehnbarkeit sind entscheidend für den Erfolg von Transplantaten.
- Die 3D-Angiographie ist ein wertvolles Werkzeug für die Gefäßforschung.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die quantitative in-vivo-Bestimmung der venösen Compliance und Dehnbarkeit schließt eine entscheidende Lücke in der Entwicklung vaskulärer Transplantate und ermöglicht einen direkten Vergleich zwischen technisch hergestellten Konstrukten und nativen Gefäßen unter physiologischen Bedingungen. Diese Fähigkeit erhöht das Vorhersagevertrauen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Transplantaten und unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen an der Schnittstelle zwischen regenerativer Medizin und kardiovaskulären Geräteentwicklungsprogrammen. Längsschnittmessungen in Großtiermodellen stellen dieses Verfahren als strategische Ressource für die translationale Kontinuität und die Priorisierung von Entwicklungsprojekten dar.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die direkte Untersuchung der biomechanischen Eigenschaften von Transplantaten in einem krankheitsrelevanten System.
- Unterstützt die mechanistische Risikominimierung durch Quantifizierung von Compliance und Distensibilität in vivo.
- Erleichtert die funktionelle Zielstrukturvalidierung für vaskuläre Konstrukte der nächsten Generation.
Screening und Assay-Entwicklung
- Liefert standardisierte, quantitative Ergebnisse für Compliance und Dehnbarkeit verschiedener Transplantattypen.
- Ermöglicht reproduzierbare, longitudinale Untersuchungen am selben Tier, wodurch die biologische Variabilität verringert wird.
- Ermöglicht die Bereitschaft für Assays zur vergleichenden Bewertung neuartiger Biomaterialien und gewebeengineering-basierter Gefäße.
Translationale und präklinische Forschung
- Stellt die Ergebnisse präklinischer Modelle auf klinische Endpunkte ab, die für die Integration und Funktion von Transplantaten relevant sind.
- Ermöglicht die Verfolgung der Remodellierung und des Wachstums neuer Gefäße über die Zeit im Kontext von Großtieren.
- Unterstützt die risikoadjustierte Weiterentwicklung von Kandidaten mit überlegener physiologischer Leistungsfähigkeit.
Pipeline- und Workflow-Integration
Diese Methode ist in die Kontinuum von der Entdeckung bis zur präklinischen Entwicklung für vaskuläre Transplantate integriert und schließt die Lücke zwischen frühen mechanistischen Studien und der translationsmedizinischen Validierung in Großtiermodellen.
- Entdeckungsbiologie: Quantifiziert biomechanische Eigenschaften, die für Hypothesentests und die Aufklärung von Wegen in der Transplantatentwicklung entscheidend sind.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Werte für Compliance und Dehnbarkeit zur Priorisierung von Kandidaten.
- Analytik: Stellt Querschnittsflächen und druckbasierte Parameter bereit, um robuste statistische Vergleiche zwischen Transplantaten und körpereigenen Gefäßen zu ermöglichen.
- Translationale Forschung: Ermöglicht die langfristige Verfolgung der Umbildung und funktionellen Integration von Transplantaten in vivo.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare Plattform zur Bewertung unterschiedlicher vaskulärer Konstrukte und Biomaterialien.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bezüglich der Transplantatleistung und verringert mechanistische Unklarheiten.
- Operationaler Wert: Standardisiert die biomechanische Beurteilung und ermöglicht longitudinale, innerhalb desselben Tieres durchgeführte Vergleiche.
- Strategischer Wert: Unterstützt Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch und verbessert die Kapitalnutzungseffizienz, indem Risiken von Kandidaten frühzeitig reduziert werden.
- Portfolio-Wirkung: Fördert die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung regenerativer und synthetischer vaskulärer Technologien.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in der Chirurgie an Großtieren, der vaskulären Bildgebung und der Druckmessung.
- Setzt Zugang zu einer 3D-Angiographie und einer Infrastruktur zur intravasalen Drucküberwachung voraus.
- Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise bei Bildgebung und Messprotokollen über mehrere Teams hinweg.
- Kann je nach Gefäßtyp oder Tiermodell Anpassungen erfordern.
- Das Längsschnittdesign der Studie muss tierethische Aspekte und die Wiederholbarkeit der Verfahren berücksichtigen.
