מודל בעלי חיים ילדים של החייאה חוץ-גופית לב-ריאה לאחר דום דם ממושך
26 במאי 2023
פרוטוקול זה מתאר מודל חזירי בילוד של מעקף לב-ריאה (CPB), עם דום דם ודום לב ככלי לחקר נזק מוחי חמור וסיבוכים אחרים משניים ל-CPB.
שיעורי התמותה של ילדים עם מומי לב מולדים השתפרו משמעותית בשנים האחרונות לאור השיפור בניתוחי לב. עם זאת, תחלואה נלווית נותרה נפוצה ביותר, וזו המטרה של המעבדה שלנו. אנו שואפים לחקור תחלואה נלווית זו, לחשוף את הגורמים הבסיסיים ולפתח אמצעי מניעה.
כרגע, אנו חוקרים הפרעות נוירו המתפתחות לאחר ניתוח לב. פרוטוקול זה מציע מודל אפשרי וניתן לשחזור של בעלי חיים המדמים ניתוחי לב בילדים. כך שחוקרים יכולים להשתמש בו כבסיס לבדיקת תנאי ניסוי רבים ושונים ומגוון רחב של השערות אחרות.
טכניקת הקנולציה ההיקפית למעקף לב-ריאה חזירית במודל שלנו היא מעשית וחסכונית כאחד. יתר על כן, היא מאפשרת דרך אמינה יותר להעריך תוצאות לאחר הניתוח מאשר טכניקת הקנולציה המרכזית המסורתית. הגמישות של המודל שלנו מעודדת עבודה עתידית במחקרי מחלות לב מולדות ותחלואה נלווית.
לדוגמה, המעבדה שלנו מתכננת כעת להרחיב את המודל הזה כדי לחקור ניטור בזמן אמת של פרמטרים מוחיים כגון מצב חמצון וזרימת דם מוחית.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מתאר מודל של חזירים בניו born למעקף לב-ריאה (CPB) עם עצירה של מחזור הדם והלב, במטרה לחקור נזק מוחי חמור וסיבוכים הקשורים ל-CPB.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- קרדיולוגיה
- מודלים של בעלי חיים
רקע
- שיעורי התמותה בקרב ילדים עם מומים מולדים בלב השתפרו, אך תחלואה נלווית נותרת נפוצה.
- המעבדה חוקרת הפרעות נוירולוגיות לאחר ניתוח לב.
- פרוטוקול זה מספק מודל הניתן לשחזור לסימולציה של ניתוחים לבביים בילדים.
- הוא מאפשר בדיקה של תנאים ניסויים והשערות שונות.
מטרת המחקר
- פיתוח מודל בעלי חיים מעשי לבדיקת השפעות של ניתוחים לבביים.
- הערכה אמינה יותר של תוצאות לאחר ניתוח בהשוואה לשיטות מסורתיות.
- הספלת מחקר על מחלות לב מולדות ומחלות נלוות קשורות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- גורי חזירים בני יומם עוברים הרדמה וממוקמים לניתוח.
- מתבצע קנולציה פריפרית לצורך הגדרת מעגלי CPB.
- מושרה פסק לב באמצעות פוטסיום כלוריד.
- ניטור לאחר הניתוח כולל הערכה של פרמטרים מוחיים.
תוצאות עיקריות
- קנולציה של כלי הדם ו-CPB השיגו שיעור הצלחה של 92%.
- בדיקות MRI הראו נזק מוחי מוקדם בבעלי חיים שעברו CPB עם דום לב.
- דימות טנזור דיפוזיה (Diffusion tensor imaging) זיהה סימני אוטם ביעילות רבה יותר מאשר MRI קונבנציונלי.
מסקנות
- מודל זה יעיל לחקר ההשפעות של CPB על בריאות המוח.
- הוא מספק פלטפורמה למחקרים עתידיים על מחלות לב מולדות.
- הממצאים עשויים לסייע בפיתוח אמצעי מניעה לתחלואה נלווית.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים של בעלי חיים ילדים שעברו תיקוף הם קריטיים להפחתת סיכונים במחקר תרגומי של מחלות לב מולדות, ובמיוחד להבנת סיבוכים נוירולוגיים לאחר ניתוח לב. מודל חזיר ניאונטלי זה להחייאה לב-ריאתית חוץ-גופית לאחר עצירה דורית ממושכת מאפשר בדיקה קפדנית של השערות ותומך בביטחון ניבוי באסטרטגיות פרה-קליניות של הגנה נוירולוגית. יכולת השחזור וההסתגלות שלו ממצבת אותו ככלי יסודי למיון תיקי מחקר ולהפחתת סיכונים מכניסטיים במחקר ופיתוח של לב ילדים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של היפותזות להגנה עצבית (neuroprotective) בהקשר פדיאטרי רלוונטי מבחינה קלינית.
- תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי מידול של מחלות רקע (comorbidities) הקשורות לניתוחים לבביים.
- מסייע בתיקוף תפקודי של מטרות לטיפולים שמטרתם להפחית פגיעה מוחית.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספקת פלטפורמה סטנדרטית וניתנת לשחזור להערכת סוכנים נוירופרוטקטיביים פוטנציאליים.
- תומכת בהערכה כמותית של פגיעה מוחית באמצעות שיטות דימיון מתקדמות.
- מאפשרת פיתוח של בדיקות לניטור פרמטרים מוחיים ותוצאות לאחר ניתוח.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם פיזיולוגיה פדיאטרית הרלוונטית למחלה לצורך גילוי ביומרקרים תרגומיים.
- מבטיח רצף משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני של אסטרטגיות נוירופרוטקטיביות.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון עבור התערבויות בניתוחי לב פדיאטריים.
שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד
מודל זה מגשר בין שלבי הגילוי המוקדמים לאישוש פרה-קליני, ותומך במחקר מונחה-השערות ובמדידה כמותית של תוצאות בהקשרים של כירורגיית לב ילדים.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בדיקה קפדנית של מנגנוני נוירופרוטקציה (הגנה עצבית) ותחלואה נלווית לאחר דום לב.
- סריקה: מספקת תנאים הניתנים לשחזור להערכת יעילות ובטיחות של התערבויות.
- אנליטיקה: מספקת פלטי MRI כמותיים והדמיית טנזור דיפוזיה לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: שומרת על רלוונטיות למחלה ותומכת בהתאמת סמנים ביולוגיים עבור אוכלוסיות ילדים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה פלטפורמה גמישה ורחבת יישום לתנאי ניסוי מגוונים ולמחקרים עתידיים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקר של נוירופרוטקציה פדיאטרית.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של פרוטוקולים לצורך הדירות ויכולת הרחבה בין צוותי מחקר.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס לקבלת החלטות של המשך או הפסקה (go/no-go) ומשפר את יעילות ההון בשלבים מוקדמים של מו"פ פדיאטרי.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון של התערבויות נוירופרוטקטיביות וקרדיאליות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוחים פדיאטריים בבעלי חיים ובטכניקות מעקף קרדיו-פולמונרי.
- דורש גישה לתשתיות דימות מתקדמות לצורך הערכה כמותית של פגיעות מוחית.
- מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים לצורך הדירות הפרוטוקול ויכולת השוואה של הנתונים.
- ניתן להתאמה לתנאי ניסוי שונים, כולל טמפרטורה והתערבויות פרמקולוגיות.
- המגבלות כוללות שונות אנטומית ומגבלות גודל בגורי חזיר ניונוטליים.
