Un modelo mínimamente invasivo de estenosis aórtica en cerdos
20 de octubre de 2023
Este protocolo describe un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo para la banda aórtica ascendente en cerdos.
La mayor parte de la investigación cardiovascular preclínica se lleva a cabo en roedores y otros modelos de animales pequeños. Desde el punto de vista logístico, económico, de reproducibilidad y rendimiento, tiene ventajas obvias. Sin embargo, sus respuestas filogenéticas, fisiopatológicas y farmacológicas son diferentes a las de los humanos, y esto puede impedir la traducción fiable al uso clínico.
Aprovechando nuestro conjunto de habilidades quirúrgicas y endovasculares altamente especializadas, nos hemos centrado en el desarrollo de modelos quirúrgicos y criados en animales grandes de patologías cardíacas comunes. Este protocolo es un buen ejemplo de un procedimiento simple y mínimamente invasivo que proporciona un buen equilibrio entre confiabilidad, reproducibilidad y bienestar animal. Al monitorear el gradiente en tiempo real utilizando sensores de presión de alta fidelidad, podemos valorar con precisión el gradiente de presión a través de la estenosis, lo que resulta en un grado muy homogéneo de gravedad entre los animales.
Además, el enfoque mínimamente invasivo da como resultado una tasa de complicaciones mucho menor y una mejor recuperación de los animales. El desarrollo de modelos animales grandes, en este caso porcinos, es prometedor para las pruebas farmacológicas y de dispositivos similares a las humanas. Esto es particularmente cierto para áreas muy sensibles donde las similitudes anatomofisiológicas con los humanos son clave, como la anestesia, el bypass cardiopulmonar, la ECMO, el LVAS, las terapias con catéteres de interés percutáneo y la cirugía robótica y mínimamente invasiva.
Vea la transcripción completa y acceda a miles de videos científicos
Descripción general
Este protocolo describe un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo para la bandeo de la aorta ascendente en cerdos. Tiene como objetivo proporcionar un modelo confiable y reproducible para el estudio de patologías cardíacas.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Investigación cardiovascular
- Modelos quirúrgicos
- Estudios en animales grandes
Antecedentes
- La investigación cardiovascular preclínica utiliza frecuentemente modelos de animales pequeños.
- Los modelos pequeños tienen limitaciones para trasladar los hallazgos a los seres humanos.
- Los modelos de animales grandes pueden imitar mejor la fisiopatología humana.
- Este protocolo se centra en un enfoque mínimamente invasivo para mejorar el bienestar animal.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un modelo confiable para estudiar afecciones cardíacas.
- Garantizar la reproducibilidad de los resultados experimentales.
- Equilibrar la intervención quirúrgica con consideraciones sobre el bienestar animal.
Métodos Utilizados
- Procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo para el vendaje de la aorta ascendente.
- Uso de sensores de presión de alta fidelidad para monitoreo en tiempo real.
- Titración precisa de los gradientes de presión a través de la estenosis.
- Comparación de la gravedad de las condiciones entre diferentes animales.
Resultados principales
- Implementación exitosa del procedimiento quirúrgico.
- Gradientes de presión consistentes logrados entre los sujetos.
- Fiabilidad y reproductibilidad demostradas del modelo.
- Mejor comprensión de las patologías cardíacas en un contexto de animal grande.
Conclusiones
- El protocolo proporciona una herramienta valiosa para la investigación cardiovascular.
- Aborda las limitaciones de los modelos en animales pequeños.
- Facilita una mejor traducción de los hallazgos de investigación a entornos clínicos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Los modelos en animales grandes que imitan de cerca la fisiología cardíaca humana son fundamentales para el desarrollo traslacional de fármacos y dispositivos dirigidos a la insuficiencia cardíaca y a los síndromes por sobrecarga de presión. Este modelo porcino mínimamente invasivo de estenosis aórtica permite la inducción precisa y reproducible de sobrecarga de presión en el ventrículo izquierdo, lo que fortalece la confianza predictiva en los estudios preclínicos de eficacia y seguridad. El enfoque reduce la variabilidad biológica y mejora la fiabilidad de las investigaciones mecanicistas y terapéuticas en puntos clave del descubrimiento y desarrollo preclínico.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar las vías de hipertrofia cardíaca y remodelación bajo condiciones controladas de sobrecarga de presión.
- Apoya la validación funcional de dianas terapéuticas dirigidas a alteraciones cardíacas estructurales y funcionales.
- Facilita la reducción de riesgos mecanicistas al proporcionar respuestas fisiológicas relevantes para el ser humano.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Proporciona un sistema estandarizado y reproducible en animales grandes para evaluar fármacos y dispositivos candidatos.
- Ofrece salidas cuantitativas mediante sensores de presión de alta fidelidad y ecocardiografía para una evaluación robusta de los puntos finales.
- Permite comparaciones cruzadas confiables de intervenciones al minimizar la variabilidad intragrupal.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con la fisiopatología cardíaca humana relevante para la enfermedad, en el desarrollo traslacional de biomarcadores.
- Permite continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica de terapias para la insuficiencia cardíaca por sobrecarga de presión.
- Reduce el riesgo traslacional mediante la modelización de respuestas farmacológicas y a dispositivos similares a las humanas.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este modelo se integra en la continuidad preclínica desde el descubrimiento inicial hasta la identificación de fármacos prometedores y la validación traslacional para terapias y dispositivos cardíacos.
- Biología del Descubrimiento: Permite la verificación de hipótesis y la aclaración de vías en la remodelación cardíaca inducida por sobrecarga de presión.
- Selección: Proporciona puntos finales reproducibles y listos para ensayos para la evaluación de compuestos y dispositivos.
- Análisis: Ofrece lecturas cuantitativas de presión y ecocardiográficas para análisis comparativo.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos preclínicos con relevancia clínica mediante un modelado fisiológico similar al humano.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma reutilizable para diversos estudios de intervención cardíaca.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la validación de objetivos cardíacos.
- Valor operativo: Mejora la estandarización, la reproducibilidad y la escalabilidad de estudios en animales grandes.
- Valor estratégico: Mejora la calidad de las decisiones de avance o interrupción y la eficiencia del capital al reducir el riesgo biológico en fases tardías.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de candidatos terapéuticos cardíacos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en cirugía cardíaca mínimamente invasiva y anestesia en animales grandes.
- Exige acceso a sensores de presión de alta fidelidad, ecocardiografía e infraestructura de imágenes quirúrgicas.
- Necesita una estandarización rigurosa entre equipos para la calibración reproducible del gradiente de presión.
- Adaptable a diversos estudios de intervención cardíaca, pero limitado a la fisiopatología por sobrecarga de presión.
- Las limitaciones prácticas incluyen la complejidad del procedimiento y los recursos necesarios para el cuidado de animales grandes.
