מודל עכברי של דיסקציה של אבי העורקים החזי המושרה על ידי עירוי β-אמינופרופיוניטריל דרך הפה ואנגיוטנסין II תת עורי
16 במאי 2025
פרוטוקול זה מספק הליך מפורט, שלב אחר שלב, לאינדוקציה של דיסקציה של אבי העורקים החזי בעכברים. באופן ספציפי, הוא כולל חישוב מדויק של המינונים הנדרשים של β-אמינופרופיוניטריל ואנגיוטנסין II, הליך מילוי המשאבה האוסמוטית וטכניקת ההשתלה של המשאבה האוסמוטית.
מחקר זה מבסס מודל עכברי של דיסקציה של אבי העורקים החזי, TAD, באמצעות אינדוקציה של BAPN ואנגיוטנסין II, ומספק הליך מפורט המציע כלי רב ערך לחקר פתוגנזה של TAD או גישות טיפוליות. השילוב של BAPN-אנגיוטנסין II מספק שיטה לביסוס מודלים של TAD בעכברים, המשיגים שיעור היארעות TAD גבוה, ומשכפלים מאפיינים פתופיזיולוגיים הדומים לאלה שנצפו ב-TAD אנושי. בעתיד, צוות המחקר שלנו ישלב מחקר קליני ובסיסי כדי להמחיש פתוגנזה קרדיווסקולרית, תוך מתן עדיפות לגילוי אסטרטגיות טיפוליות חדשות באמצעות תובנות מכניסטיות וחדשנות תרגומית.
[מגישה] שקלו כל עכבר ורשמו את משקל הגוף המרבי כדי לחשב את מסת האנגיוטנסין II הנדרשת לניסוי. השתמש בתבנית החישוב כדי לקבוע את מסת האנגיוטנסין II עבור כל עכבר על סמך משקל הגוף המרבי. לאחר מכן חשב את המסה הכוללת של אנגיוטנסין II הנדרשת להכנת 130 מיקרוליטר של תמיסת אנגיוטנסין II לעכבר. השתמש בתבנית המצורפת כדי לקבוע את נפח המילוי של תמיסת אנגיוטנסין II ותמיסת מלח הדרושים לניסוי. שקלו את הכמות המחושבת של אנגיוטנסין II במיקרו-שפופרת סטרילית באמצעות איזון אנליטי. הוסף את הנפח המחושב של מי מלח רגילים לתוך המיקרו-צינור. בעזרת מערבל מערבולת ממיסים היטב את האבקה עד שלא נותרו חלקיקים גלויים. שקלו כל משאבה אוסמוטית, כולל גוף המשאבה ומנחה הזרימה, באמצעות איזון אנליטי. חבר צינור מילוי למזרק סטרילי שנפתח לאחרונה בנפח 1 מיליליטר, ושאף בזהירות את תמיסת האנגיוטנסין II המוכנה. החזק את צינור המילוי במצב כלפי מעלה והסר את כל בועות האוויר מהמזרק. הכנס בעדינות את קצה צינור המילוי לפתח העליון של המשאבה האוסמוטית עד שלא ניתן להכניס את הצינור יותר. החזק את המשאבה זקופה ולחץ לאט על בוכנת המזרק עד שתמיסת אנגיוטנסין II תופיע ביציאה. לאחר מכן עצור והסר את צינור המילוי בזהירות. לאחר מכן, הכנס את מנחה הזרימה לפתח המשאבה בזהירות ובאיטיות עד שלא יישאר רווח בין המנחה לחלק העליון של המשאבה. שקלו את המשאבה העמוסה באמצעות האיזון האנליטי ורשמו את הערך. הנח את המשאבות המלאות במי מלח סטריליים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, כשראש המנחה פונה כלפי מעלה, לפחות שש שעות לפני ההשתלה. הנח את העכבר במצב נוטה על משטח הניתוח. השתמש באזמל כדי לבצע בזהירות חתך רוחבי של 1 סנטימטר בעור. השתמש בזוג אחד של מלקחיים מעוקלים כדי לתפוס את שולי החתך וזוג נוסף של מלקחיים כדי לנתח בצורה בוטה את הרקמה התת עורית, וליצור כיס למשאבה האוסמוטית. הכנס את המשאבה המלאה לכיס כשראש מנחה הזרימה מצביע לכיוון קצה הזנב של העכבר. יישר בצורה מסודרת את שולי החתך וסגור את העור, באמצעות 6-0 תפרים שאינם נספגים. נתון זה ממחיש את השכיחות של דיסקציה וקרע של אבי העורקים בכל קבוצות הניסוי. דיסקציה של אבי העורקים התרחשה ב-100% מהעכברים בקבוצת BAPN בתוספת אנגיוטנסין II, כאשר 35% חוו קרע, מעבר ל-55% או 60% שנצפו בקבוצת BAPN או BAPN בתוספת מי מלח, בעוד שלא התרחשו דיסקציה או קרע בקבוצת הביקורת. מורפולוגיה גסה של אבי העורקים הראתה עיוות מתקדם בקבוצות BAPN, BAPN בתוספת מי מלח ו-BAPN בתוספת אנגיוטנסין II בהשוואה לאבי העורקים בביקורת. קוטר אבי העורקים המקסימלי של בית החזה היה גדול משמעותית בכל הקבוצות שטופלו ב-BAPN בהשוואה לביקורת, ללא הבדלים משמעותיים בין הקבוצות שטופלו. צביעת המטוקסילין ואאוזין חשפה דפנות אבי העורקים דקות ואחידות בבקרות, בעוד שכל הקבוצות שטופלו ב-BAPN הראו עיבוי וחדירה דלקתית. צביעת אלסטין ואן גיסון הדגימה סיבים אלסטיים שלמים בבקרות ופיצול סיבים מתקדם עם היווצרות לומן כוזב בכל הקבוצות שטופלו ב-BAPN.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מספק הליך מפורט, שלב אחר שלב, להשראה של דיסקציה של אבי העורקים החזי (thoracic aortic dissection) בעכברים. הוא כולל את החישוב המדויק של המינונים הנדרשים של β-aminopropionitrile ו-angiotensin II, כמו גם את טכניקת ההשתלה של המשאבה האוסמוטית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- מחקר קרדיו-וסקולרי
- מודלים של בעלי חיים
רקע
- דיסקציה של אבי העורקים החזי (Thoracic aortic dissection) היא מצב קרדיווסקולרי חמור.
- הבנת המנגנונים שלו עשויה לסייע בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות.
- מודלים של בעלי חיים חיוניים לחקר מצב זה.
- משאבות אוסמוטיות משמשות למתן תרופות מדויק במחקר.
מטרת המחקר
- להקמת מודל מהימן של דיסקציה של אבי העורקים החזי (thoracic aortic dissection) בעכברים.
- להערכת ההשפעות של חומרים פרמקולוגיים ספציפיים.
- להעמקת ההבנה של תהליכי המחלה.
שיטות ששימשו במחקר
- חישוב מינוני התרופות עבור β-aminopropionitrile ו-angiotensin II.
- הכנה ומילוי של משאבות אוסמוטיות.
- השתלה של משאבות אוסמוטיות בעכברים.
- ניטור תגובות פיזיולוגיות לאחר ההשתלה.
תוצאות עיקריות
- השראה מוצלחת של דיסקציה באבי העורקים החזי (thoracic aortic dissection) במודל החי။
- הדגמת יעילותו של שיטת הולכת התרופה.
- מתן תובנות לגבי התקדמות המצב.
- ביסוס תשתית למחקרים עתידיים על התערבויות טיפוליות.
מסקנות
- הפרוטוקול יעיל להשראת דיסקציה של אבי העורקים החזי (thoracic aortic dissection) בעכברים.
- הוא מאפשר ביצוע מחקרים מבוקרים על המחלה ועל טיפולים פוטנציאליים.
- מחקרים עתידיים יכולים להסתמך על מודל זה כדי לבחון אפשרויות טיפוליות נוספות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים חיים חסונים של דיסקציה של האורטה החזיתית (TAD) הם קריטיים להפחתת סיכונים בהשערות מוקדמות לגבי מטרות קרדיווסקולריות ולאפשור רציפות תרגומית במחקר פרה-קליני. מודל עכברים המשלב מתן BAPN דרך הפה ו-Ang II תת-עורי מציע שחזוריות משופרת ורלוונטיות למחלה, ובכך תומך בביטחון חיזוי עבור מחקרי מנגנונים טיפוליים. מודל מזוקק זה מחזק את קבלת ההחלטות בנוגע לתיק הפיתוח על ידי אספקת פלטפורמה אמינה לבדיקה מכניסטית ולהערכת מועמדים.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה של הפתוגנזה של TAD ותיקוף של מטרות מכניסטיות במערכת הרלוונטית למחלה.
- תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי שכפול מאפיינים מרכזיים של TAD אנושי in vivo.
- מסייע בביסוס ביטחון חיזוי עבור מטרות קרדיווסקולריות בשלבים מוקדמים.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- מספקת פלטפורמה מאושרת in vivo להערכת התערבויות פרמקולוגיות המכוונות למנגנוני TAD.
- משפרת את השחזוריות והסטנדרטיזציה של הבדיקה באמצעות השראה עקבית של המודל.
- מאפשרת הערכה כמותית של פתולוגיה אאורטלית לצורך סריקת תרכובות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה מחקרים פרה-קליניים למאפייני מחלות בבני אדם, ובכך משפרת את פיתוח הביומארקרים התרגומיים.
- תומכת ברציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני עבור מועמדים לטיפול במחלות לב וכלי דם.
- מפחיתה סיכון תרגומי באמצעות מידול של התקדמות המחלה הרלוונטית מבחינה קלינית.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
מודל זה משתלב ברצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני, ומגשר בין מחקרים מכניסטיים מוקדמים לבין הערכת מועמדים לטיפולים ב-TAD.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בדיקת השערות והפחתת סיכונים מכניסטיים בהקשר רלוונטי פיזיולוגית.
- סריקה: מספקת מערכת הניתנת לשחזור להערכה כמותית של התערבויות טיפוליות.
- אנליטיקה: תומכת במדידה של שינויים מבניים באבי העורקים ובנקודות קצה של המחלה לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: מקלה על התאמת ממצאים פרה-קליניים לפתולוגיה של TAD בבני אדם.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה מודל סטנדרטי וניתן לשימוש חוזר למחקר קרדיווסקולרי חוצה-תוכניות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקר של TAD.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות והסטנדרטיזציה בין מחקרים וצוותים.
- ערך אסטרטגי: מספק מידע לקבלת החלטות לגבי המשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) ומבצע אופטימיזציה של הקצאת משאבים בפורטפוליו של מחלות קרדיווסקולריות.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון ובקידום של מועמדים טיפוליים המכוונים ל-TAD.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות במידול קרדיו-וסקולרי של עכברים ובטכניקות כירורגיות.
- נדרשת גישה לתשתית של מינון תרופות מדויק ומשאבות אוסמוטיות.
- נדרשת סטנדרטיזציה בין צוותים עבור השראת המודל וניתוח נקודות סיום.
- ייתכן שיידרש התאמה עבור זני עכברים שונים או רקעים גנטיים שונים.
- מגבלות המודל כוללות תגובות ספציפיות למין ויכולת הרחבה למערכות גדולות יותר.
