מינון בולוס תוך ורידי מרובים והערכה המודינמית פולשנית במודל יתר לחץ דם של עורק ריאתי בעכבר הנגרם על ידי היפוקסיה
11 בנובמבר 2022
פרוטוקול זה מספק הליך שלב אחר שלב לביצוע מתן מינון בולוס תוך ורידי מרובים וניטור המודינמי פולשני בעכברים. חוקרים יכולים להשתמש בפרוטוקול זה לבדיקת תרכובת טיפולית עתידית ליתר לחץ דם בעורק הריאה.
עבור תרכובת כי צריך להינתן ישירות לתוך זרם הדם, אופטימיזציה של מתן תוך ורידי הוא החלק העיקרי של הליך הניסוי. הפרוטוקול המפורט שלנו מספק הוראות שלב אחר שלב לביצוע מינון בולוס תוך ורידי מרובים באמצעות וריד הצוואר של עכבר, וכיצד לבצע צנתורים עורקיים וחדריים ימניים להערכה המודינמית מדויקת במודל יתר לחץ דם עורקי ריאתי של היפוקסיה עכבר. ההליכים המוצגים כאן הם תוצאות חשובות עבור חוקרים המעוניינים בשורש IV של פלטפורמת מתן תרכובות לפתח טיפול ליתר לחץ דם עורקי ראשוני.
חוקרים יכולים להשתמש בשיטת הזרקת בולוס ורידים ג'וגולרית זו לבדיקת תרכובת לפיתוח תרופות בכל מודל של מחלת עכברים. הזרקת בולוס IV מוצלחת ומדידות לחץ דם דורשות תרגול רב. כדי להתחיל, הסר את העכבר מתא ההרדמה.
הניחו את העכבר המרדים במצב שכיבה על משטח הזרקה מתחת למיקרוסקופ דיסקציה. שמור על ההרדמה באמצעות חרוט אף עם 1.5% isoflurane, ולרסן בעדינות את ארבע הרגליים עם סרט דבק כדי לשתק את הגוף. קרצוף בעדינות את אזור הניתוח שלוש פעמים עם שלושה סבבים לסירוגין של תמיסת יוד פובידון ואתנול 70%.
לאחר ביצוע חתך אורכי של 0.5 ס"מ, השתמש במלקחיים כדי להפריד את השריר ואת רקמות השומן ולאתר את וריד הצוואר החיצוני הנכון. לאחר מכן הכנס מחט סטרילית 28G לתוך הווריד הצווארי. כששיפוע המחט פונה כלפי מעלה.
לחץ באיטיות על בוכנה מזרק כדי להזריק את התרכובת לתוך הווריד. אפשר למחט להישאר בתוך הווריד למשך 10 שניות נוספות כדי למנוע זרימה חוזרת. הסר את המחט והשתמש בצמר גפן כדי להפעיל לחץ על אתר ההזרקה כדי למנוע דימום.
תפרו את העור בתפר 5/0 והכניסו את בעל החיים לכלוב התאוששות כאשר תחתית הכלוב מכוסה במגבת נייר ללא מצעים. ראשית, מדדו את המרחק מאתר החדרת הצנתר למיקום קצה הצנתר הרצוי. יש לסמן שני סימוני מרחק צנתר כדי לספק אינדיקציה ויזואלית לעומק החדרה, למרוח את המשחה הווטרינרית ישירות על משטח העין של עיני העכבר למניעת יובש.
הניחו את העכבר במצב שכיבה על משטח הזרקה מתחת למיקרוסקופ דיסקציה. לאחר חתך העור מן הלסת אל עצם החזה, להפריד את בלוטות הרוק ולחשוף את קנה הנשימה. שים 0.5 מיליליטר של PBS בחלל כדי להאט את התפתחות עווית כלי הדם תוך מניפולציה של עורק התרדמה.
בודד בזהירות קטע של חמישה מילימטר של עורק התרדמה הימני על ידי הנחת פיסת נייר לבן מתחת לכלי הדם כרקע. שימוש ב-8-0 תפר, לקשור קשר קבוע כדי לסגור את קצה הגולגולת של כלי השיט. לאחר מכן קשרו את הקשר הרופף הראשון כדי לחסום זמנית את זרימת הדם מאבי העורקים.
לאחר מכן קשרו את הקשר הרופף השני בין שני התפרים הראשונים. באמצעות מחט 25G, לעשות חור קטן כי הוא גדול מספיק כדי להעביר את הצנתר בקו אחד עם כלי הדם בין הקשר הקבוע והשני רופף. החזיקו את הצנתר במרחק של 1.5 אינץ' מהקצה והכניסו בעדינות את קצה הצנתר דרך חור העורק.
הדקו את הקשר הרופף השני סביב הצנתר וכלי הדם שעדיין מאפשר מעבר של הצנתר. שחררו בעדינות את הקשר הרופף הראשון. ממשיכים להחדיר את הצנתר לכיוון אבי העורקים העולה בהתאם לסימן שעל הצנתר עד לבדיקת לחץ דם מראה פרופיל לחץ דם עורקי.
תיעוד נתוני לחץ דם מערכתיים באמצעות מערכת איסוף הנתונים והתוכנה. שחררו את צומת התפר האמצעית כדי לאפשר את הוצאת הצנתר. לאחר מכן הדקו את הקשר הרופף הראשון כדי למנוע דימום ומשכו את הקטטר מעורק התרדמה.
בודדו בזהירות את וריד הצוואר החיצוני הימני מרקמת החיבור שמסביב. שימוש ב-8-0 תפר, לקשור את כל הענפים הקטנים ולקשור קשר קבוע כדי לסגור את קצה הגולגולת של הכלי. ואז לקשור קשר רופף על הקצה הקאודלי של הכלי.
השתמש במחט 25G כדי ליצור חור קטן קרוב לקשר הקבוע. החזיקו את הצנתר והכניסו את הצנתר לחתך הווריד והדקו את הקשר הקאודלי סביב הצנתר וכלי הדם. לדחוף את הקטטר לאט לתוך הלב הנכון.
עקוב אחר עומק קצה הצנתר בהתבסס על סימן הצנתר. הערך את מיקום קצה הצנתר בהתאם למעקב אחר גלי הלחץ בתוכנה. כאשר קצה הצנתר נמצא בחדר הימני, המוניטור יראה מעקב לחץ סיסטולי טיפוסי בחדר הימני.
שמור על יציבות הצנתר ואסוף את הנתונים במשך חמש דקות. לאחר השלמת ההקלטה, משכו בזהירות את הצנתר החוצה ושימו לב שאין רישום לחץ. קשרו את הקשר הקאודלי סביב הכלי.
החזירו את הצנתר לתמיסת PBS. במהלך צנתור חדר ימין בעכבר שחור C57 מבוקר נורמוקסיה, התקבלה גישה מוצלחת לחדר החדר הימני כפי שניתן לראות על ידי השינוי בצורת הגל ההמודינמית באזורים שונים של המערכת הוורידית. לחץ דם סיסטמי ולחץ סיסטולי בחדר ימין נמדדו בעכבר חזה סגור ארבעה שבועות לאחר החשיפה להיפוקסיה או נורמוקסיה.
בהשוואה לקבוצת נורמוקסיה, לחץ סיסטולי בחדר ימין גדל באופן משמעותי בקבוצת ההיפוקסיה. הטיפול בתרכובת מיקרו-רנ"א 7C1/let-7 הביא לירידה משמעותית בלחץ הסיסטולי בחדר ימין בהשוואה לקבוצת ההיפוקסיה, בעוד שלחץ הדם המערכתי לא השתנה באף קבוצה. הערכת הלחץ הסיסטולי בחדר האדום בעכברי חזה סגור היא אתגר בגלל האנטומיה המורכבת של החדר האדום.
על החוקרים להימנע מניסיונות ממושכים וחוזרים ונשנים לצנתור חדרים אדומים. הליך מינון הצוואר והבולוס שלנו יכול לשמש לבדיקת תרכובת לפיתוח תרופות בכל מודל של מחלת עכברים. אנו יכולים להשתמש בשורש IV של פלטפורמת מתן תרכובות כדי לפתח טיפול ליתר לחץ דם עורקי ריאתי.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מספק הליך מפורט למתן מנות בולוס תוורידיות מרובות ולניטור המודינמי פולשני בעכברים. הוא מיועד לחוקרים המעוניינים לפתח טיפולים עבור יתר לחץ דם בעורקי הריאה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- פרמקולוגיה
- מחקר קרדיווסקולרי
- מודלים של בעלי חיים
רקע
- מתן תוך-ורידי הוא חיוני עבור תרכובות הדורשות הזרקה ישירה לזרם הדם.
- הערכה המודינמית מדויקת היא חיונית במחקרי יתר לחץ דם עורקי ריאתי.
- מודלים של עכברים משמשים בדרך כלל לבדיקת תרכובות טיפוליות.
- טכניקות מתן מוצלחות דורשות תרגול ודיוק.
מטרת המחקר
- מתן פרוטוקול למתן מנות בולוס (bolus) תוך-ורידיות בעכברים.
- סיוע בניטור המודינמי במודלים של יתר לחץ דם ריאתי.
- תמיכה במאמצי פיתוח וסריקה של תרופות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מתן מנות בולוס תוורידיות מרובות דרך הווריד הג'וגולרי של העכבר.
- קתטריזציה עורקית ושל החדר הימני לצורך הערכה המודינמית.
- ניטור לחץ דם ופרמטרים חיוניים אחרים.
- שימוש במודל של יתר לחץ דם ריאתי הנגרם על ידי היפוקסיה.
תוצאות עיקריות
- ביצוע מוצלח של הזרקות בולוס תוך-ורידיות.
- השגה של מדידות המודינמיות מדויקות.
- הפרוטוקול הוכיח יעילות עבור סריקת תרכובות.
- הממצאים תומכים במחקר טיפולי עתידי ביתר לחץ דם בעורקי הריאה.
מסקנות
- הפרוטוקול מהווה כלי בעל ערך עבור חוקרים בתחום הפארמקולוגיה.
- הוא משפר את ההבנה של דרכי מתן תרופות.
- הוא מסייע לקידום טיפולים ביתר לחץ דם דלקתי בעורקי הריאה (pulmonary artery hypertension).
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסמך סיכום
מתן מנות בבולינט בווריד בצורה עקבית והערכה המודינמית פולשנית במודל עכביש של PAH בעכברים המושרה על ידי היפוקסיה מאפשרים הערכה ברמת ביטחון גבוהה של תרופות מועמדות המכוונות למחלות כלי דם ריאתיים. תזרים עבודה זה תומך בסינון חומרי בדיקה חזוי ובמדידה כמותית של נקודות סיום, ובכך מספק מידע ישיר לצורך מיון תיק פיתוח בשלבים מוקדמים ותיקוף מטרות. השחזוריות של הפרוטוקול והתוצאים הכמותיים שלו הם קריטיים להמשכיות תרגומית משלב הגילוי ועד להערכה פרה-קלינית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה קפדנית של היפותזות טיפוליות במערכת in vivo רלוונטית למחלה.
- תומך בתיקוף תפקודי של מטרות על ידי כימות תגובות המודינמיות לתרכובות מועמדות.
- מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים באמצעות מדידה ישירה של שינויים בלחץ הסיסטולי של החדר הימני.
- מספק נתונים כמותיים המשמשים לבניית ביטחון תחזיתי ולהחלטות מוקדמות של המשך או הפסקה (go/no-go).
סריקה ופיתוח בדיקה
- מקימה פלטפורמה מותקפת למתן תרכובים ומדידת תגובה במודלים של עכברים.
- מספקת נקודות קצה המודינמיות סטנדרטיות וניתנות לשחזור, המתאימות לסריקה השוואתית.
- מאפשרת סקלאביליות להערכה של תרכובים מרובים ושימוש חוזר בפלטפורמה בתוכניות מחקר של PAH.
- תומכת בהערכה מהימנה של יעילות התרכובים in vivo.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה נקודות קצה פרה-קליניות עם הפתופיזיולוגיה של PAH בבני אדם לצורך פיתוח ביומרקרים תרגומיים.
- מבטיחה רציפות של נתונים המודינמיים כמותיים משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני.
- מפחיתה סיכון תרגומי באמצעות מידול של מנגנוני מחלה ותגובות בעלות רלוונטיות קלינית.
- תומכת בקידום מותאם-סיכון של תרכובות מובילות בהתבסס על נתוני in vivo חסונים.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
פרוטוקול זה משתלב ברצף שבין השלב הגילוי למסלול הפרה-קליני, ומגשר בין סריקה מוקדמת של תרכובות לבין תיקוף תרגומי in vivo במודלים של PAH.
- ביולוגיית גילוי: מספקת פלטפורמה לבדיקת השערות ולהבהרה מכניסטית במחלות כלי דם ריאתיות.
- סריקה: מספקת תוצרי המודינמיקה כמותיים וניתנים לשחזור להשוואת תרכובות.
- אנליטיקה: מאפשרת מדידה ישירה של לחץ הדם בחדר הימני ובמערכת הסיסטמית כנקודות סיום המכוונות את קבלת ההחלטות.
- מחקר תרגומי: מתאימה נתונים פרה-קליניים לביטויים קליניים של PAH לצורך הערכת סמנים ביולוגיים ויעילות.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה זרימת עבודה סטנדרטית וניתנת להתאמה עבור יישומים מגוונים של תרכובות ומודלים של מחלות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית בגילוי תרופות ל-PAH.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של מתן התרכובות ומדידת נקודת הסיום למען הדירות ויכולת התרחבות.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות מוקדמות של המשך או הפסקה (go/no-go) ויעילות הון על ידי אספקת נתונים חסונים in vivo.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעוד עדיפויות מותאם סיכון וקידום של תרופות מועמדות.
שיקולים ליישום
- דורש מומחיות טכנית בניתוחים בעכברים ובקטטריזציה המודינמית.
- דורש מכשור ייעודי למדידת לחץ ורכישת נתונים.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי מינון ומדידה.
- ניתן להתאמה למודלים אחרים של מחלות בעכברים עם צורך במתן תרכובות תוך-ורידי.
- מורכבות טכנית עשויה להגביל את תפוקת העבודה ומצריכה הכשרה נרחבת של המפעיל.
שאלות נפוצות בנושא ביו-פארמה
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:06
Intravenous Bolus Injection via the Jugular Vein
2:35
Blood Pressure Measurement
3:18
Systemic Blood Pressure Measurement
5:35
Right Ventricular Systolic Pressure Measurement in a Mouse with Pulmonary Hypertension
7:18
Results: Blood Pressure Analysis in Hypoxic Mice
8:16
Conclusion
