Les maladies découlant fondamentalement d’étiologies thrombo-emboliques représentent une source majeure de morbidité et de mortalité dans la société actuelle. Les manifestations de la pathogenèse thrombo-embolique comprennent, sans s’y limiter, les infarctus du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, les thromboses veineuses profondes et les embolies pulmonaires1. Une énorme quantité de recherches en cours, couvrant plusieurs disciplines, tourne autour de la mise au point de méthodes sûres et efficaces pour traiter la thrombose pathogène. Les variations dans les manifestations artérielles et veineuses de la thrombose et les différentes localisations anatomiques ont entraîné le développement de différentes approches de traitement. Cependant, le traitement aigu repose généralement sur l’utilisation d’une thrombolyse pharmacologique via des activateurs du plasminogène avec un potentiel de thrombectomie mécanique dans certaines circonstances cliniques2.
Le développement de nouvelles stratégies de traitement pharmacologique repose fondamentalement sur des modèles animaux in vivo et des modèles de digestion in vitro pour les essais précliniques 3,4. Les modèles in vivo bénéficient naturellement de leur capacité à capturer l’interaction complexe de divers paramètres physiologiques sur l’efficacité du traitement, y compris la clairance des agents pharmaceutiques ainsi que les interactions cellulaires avec les médicaments. Cependant, cette même complexité rend souvent ces modèles très coûteux et pose des problèmes supplémentaires lorsqu’il s’agit d’isoler la pharmacodynamique/cinétique sous-jacente chez les animaux qui diffère considérablement de la physiologie humaine. Le développement de modèles in vitro a contribué à faciliter un cadre de test distillé dans lequel le développement et le criblage de médicaments peuvent être effectués, mais manque souvent de la fidélité nécessaire pour récapituler l’état pathologique étudié.
Les protocoles in vitro courants pour tester de nouveaux thrombolytiques reposent sur l’utilisation de caillots formés et lysés dans des conditions statiques où la masse résiduelle du caillot sert de critère d’évaluation principal 5,6. Malheureusement, ces techniques ne tiennent pas compte des aspects mécaniques de la lyse des caillots, tels que l’écoulement turbulent et les chutes de pression trans-thrombus qui peuvent modifier considérablement la pharmacodynamique des médicaments testés. De plus, les caillots formés dans des conditions statiques contiennent une microarchitecture qui diffère des caillots physiologiques. Il a été démontré de manière reproductible que la présence d’un cisaillement lors de la formation d’un caillot a un impact sur les caractéristiques du caillot résultant, telles que l’activation plaquettaire et la réticulation de la fibrine. Les caillots produits sous l’effet d’un écoulement de cisaillement présentent une hétérogénéité complexe de la pointe à la queue qui est absente dans les caillots formés statiquement 7,8. De tels écarts par rapport à l’architecture physiologique du caillot peuvent avoir un impact important sur la caractérisation du développement de médicaments, y compris la pénétration du médicament dans un thrombus et l’efficacité de la lyse ultérieure9.
Pour remédier à certaines de ces limitations associées à l’utilisation de modèles statiques de coagulation/lyse de caillot, l’adoption de la boucle de Chandler pour la formation de caillots et la lyse de caillots en présence de cisaillement a entraîné une résurgence10. Bien que de tels systèmes permettent une meilleure représentation de la dynamique de l’écoulement et génèrent des caillots avec une architecture plus pertinente sur le plan physiologique par rapport aux tests relativement statiques, leurs conditions d’écoulement simplifiées représentent tout de même un écart par rapport aux conditions physiologiques. Enfin, des approches microfluidiques ont également été entreprises en raison de leur facilité d’imagerie et de leurs modèles d’écoulement uniformes ; Cependant, ils restent une élimination significative des conditions physiologiques attendues dans les gros vaisseaux principalement affectés dans la plupart des troubles thrombo-emboliques cliniquement pertinents11,12.
En gardant à l’esprit la discussion ci-dessus, nous avons développé un modèle de thrombolyse in vitro haute fidélité pour le dépistage préclinique des médicaments thrombolytiques. Le modèle vise à s’attaquer à certains des pièges actuels décrits ci-dessus dans le domaine du dépistage des nouvelles thérapies thrombolytiques et a été validé pour sa reproductibilité et sa sensibilité à des concentrations variables d’activateur tissulaire du plasminogène (tPA). Le système décrit dans le présent document offre des écoulements de cisaillement physiologiques à l’aide d’une pompe péristaltique, d’un amortisseur de pression, d’un réservoir chauffé, de deux capteurs de pression, d’un fluorimètre en ligne et d’un analogue de caillot formé par cisaillement en boucle de Chandler marqué par fluorescence pour faciliter le suivi en temps réel de la fibrinolyse13. Dans l’ensemble, le système global s’appelle le test de fibrinolyse à flux fluorométrique en temps réel (RT-FluFF Assay)14 et ce manuscrit aborde les subtilités de la mise en place et de l’exécution réussies des tests dans ce modèle de thrombolyse in vitro haute fidélité.