Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Stor dyremodell for evaluering av effekten av genterapi i iskemisk hjerte

Published: September 2, 2021 doi: 10.3791/62833

Summary

Myokardgenterapi for iskemisk hjertesykdom har stort løfte om fremtidige terapier. Her introduserer vi en stor dyremodell for å evaluere effekten av genterapi i det iskemiske hjertet.

Abstract

Koronarsykdom er en av de viktigste årsakene til dødelighet og sykelighet over hele verden. Til tross for utviklingen av dagens behandling, forblir en betydelig andel av pasienter med koronarsykdom symptomatiske. Genterapi-mediert terapeutisk angiogenese tilbyr en ny terapeutisk metode for å forbedre myokardial perfusjon og lindre symptomer. Genterapi med ulike angiogene faktorer er undersøkt i få kliniske studier. På grunn av nyheten i metoden er fremdriften av myokardgenterapi en kontinuerlig vei fra benk til sengekant. Derfor er det behov for store dyremodeller for å evaluere sikkerhet og effekt. Jo mer den store dyremodellen identifiserer den opprinnelige sykdommen og endepunktene som brukes i klinikker, jo mer forutsigbare resultater er fra kliniske studier. Her introduserer vi en stor dyremodell for å evaluere effekten av genterapien i det iskemiske svinehjertet. Vi bruker klinisk relevante bildebehandlingsmetoder som ultralydavbildning og 15H2O-PET. For å målrette genoverføringene til ønsket område, brukes elektroanatomisk kartlegging. Målet med denne metoden er: (1) å etterligne kronisk koronarsykdom, (2) å indusere terapeutisk angiogenese ved hypoksiske områder av hjertet, og (3) å evaluere sikkerheten og effekten av genterapien ved å bruke relevante endepunkter.

Introduction

Koronarsykdom er ansvarlig for den store andelen av dødelighet og sykdomsbyrde over hele verden1. Aktuelle behandlingsstrategier er perkutane inngrep, medikamentell behandling og bypassoperasjon2. Til tross for utviklingen av disse nåværende terapiene, lider mange pasienter imidlertid av såkalt ildfast angina, noe som understreker det udekkede behovet for nye behandlingsmetoder3. Genterapimediert terapeutisk angiogenese kan rettes mot denne pasientgruppen.

Myokardgenterapi leveres oftest ved bruk av forskjellige virale vektorer, oftest replikasjonsmangelfullt adenovirus4. Som terapeutiske gener brukes ulike angiogene vekstfaktorer. De mest vesentlig studerte angiogene vekstfaktorene er vaskulære endotelvekstfaktorer (VEGF) som medierer deres angiogene signalering gjennom vaskulære endoteliale vekstfaktorreseptorer (VEGFR) og deres co-reseptorer5. Flere kliniske studier har bevist fordelen og sikkerheten til hjertegenterapi og gjort denne nye behandlingsmetoden til et realistisk alternativ for behandling av iskemiske hjertesykdommer 6,7. Imidlertid trenger dette konseptet fortsatt forbedring av terapeutiske gener og virale vektorer satt på prøve i store dyremodeller før de går inn i klinikkene. Grisen har blitt hyppig brukt som forsøksdyr siden hjertet er veldig likt menneskets hjerte. Størrelsen på det kardiovaskulære systemet til en gris tillater bruk av lignende kateteroppfinnelser som brukes hos mennesker. Alle avbildningsmodaliteter som er tilgjengelige for mennesker, kan brukes til griser8.

Det finnes flere store dyremodeller for kronisk iskemi. Den mest brukte er ameroid constrictor modell 9,10,11. Ulempen med denne metoden er invasiviteten siden torakotomi er nødvendig for å få tilgang til koronar vaskulatur. Tidligere i vår gruppe er det utviklet en miniinvasiv flaskehalsstentmodell for kronisk myokardiskemi12. Denne metoden brukes også i dette manuskriptet for å indusere myokardiskemi.

Brukbarheten til ultralydavbildning har utviklet seg vesentlig til tross for alderen på bildemodaliteten. For eksempel er myokardstamme fortsatt hovedsakelig i forskningsbruk på grunn av nyheten. Myokardbelastning reflekterer endringer i hjertets kontraktile funksjon bedre enn den tradisjonelle M-modus ejeksjonsfraksjonsmåling13. Her i den store dyremodellen benyttes derfor måling av myokardstammer. For å evaluere hjertefunksjonen, måles hjertets minuttvolum også ved cine-avbildning av venstre ventrikkel under angiografi. Hjertets minuttvolum måles både i hvile og under dobutaminindusert stress for å evaluere myokardfunksjonen under stress.

I tillegg til målinger av hjertefunksjonen, er informasjon om myokardial perfusjon viktig i genterapistudier som tar sikte på terapeutisk angiogenese. I denne dyremodellen er dyr avbildet med 15 O-merket radiovannpositronemisjonstomografi (15H2O-PET), da dette er den gyldne standarden for måling av myokardial perfusjon. 15H2O-PET er tidligere validert for måling av perfusjon av iskemisk svinehjerte14.

Dermed utgjør metodene og modalitetene nevnt ovenfor et utmerket perspektiv for å evaluere effekten av genterapi i det iskemiske hjertet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forsøkene som presenteres her utføres med ca. 10 uker gamle tamgrishunner og er godkjent av Animal Experiment Board i Finland. Dyr veier 30-40 kg i begynnelsen av protokollen, slik at samme prosedyreutstyr og bildebehandlingsmodaliteter som mulig for mennesker. Kronisk iskemi induseres 14 dager før genoverføringen, og oppfølgingstiden etter genoverføringen avhenger av virusvektoren som brukes. Studieprotokollen er vist i figur 1. Denne protokollen kan brukes til å utføre adenovirale eller AAV-medierte genterapiinjeksjoner. Tidspunktet for prøveinnsamling må justeres til transgenekspresjonstoppen, som avhenger av virusvektoren som brukes. For eksempel, når du utfører adenovirale genoverføringer, er tidspunktet for prøveinnsamlingen satt til 6 dager etter genoverføringen.

1. Medisinering

  1. Administrer en daglig dose på 200 mg amiodaron og 2,5 mg bisoprolol for å forhindre dødelige ventrikulære arytmier. Medisinen begynner 1 uke før iskemioperasjonen og fortsetter daglig til oppfølgingen.
  2. I tillegg administreres perorale doser av klopidogrel (300 mg) og acetylsalisylsyre (300 mg) til dyrene 1 dag før iskemioperasjonen for å forhindre akutt stenttrombose etter stentplasseringen.
  3. Administrer 100 mg lidokain og 2,5 ml (246 mg/ml) MgSO4 intravenøst til dyrene i begynnelsen av iskemioperasjonen for å forhindre ventrikulære arytmier.
  4. Administrer intramuskulær injeksjon av cefuroksim (500 mg) ved begynnelsen av hver operasjon for infeksjonsprofylakse.
  5. Administrer 30 mg enoksaparin intravenøst ved begynnelsen av iskemioperasjonene og subkutant etter operasjonsprosedyren for tromboseforebygging.
  6. For anestesi og analgesi, administrer 1,5 ml atropin, 6 ml azaperon (40 mg/ml), propofol 20 mg/ml 15 mg/kg og fentanyl 50 μg/ml med en hastighet på 10 μg/kg/time. Legemiddeldosene var de samme for hver gris. Se lokale retningslinjer for bruk av dyr for doseadministrasjon.
  7. Bedøv dyrene under alle operasjoner. Alle operasjonene skal utføres i et sterilt miljø ved hjelp av en steril teknikk.

2. Transtorakal ekkokardiografi

  1. Utfør transtorakal ekkokardiografi før iskemioperasjon, genoverføring og eutanasi for å evaluere eventuell påviselig perikardvæske og bestemme myokardstammen.
  2. Plasser transduseren i det tredje eller fjerde interkostalrommet under armhulen til grisen for å få tilgang til parasternal kortaksevisning på mitralventilnivå, papillær muskel og apikale nivåer (Video 1). Markøren til transduseren skal peke på grisens brystben. Hvis du vil lagre et utklipp, trykker du Hent.

3. Endovaskulære operasjoner under fluoroskopisk veiledning

  1. Utfør venstre ventrikkel cine avbildning etter koronar angiogrammer før iskemi operasjon, genoverføring og vev samling.
  2. Forberedelse av operasjonen
    1. Forbered deg på operasjonene ved å bedøve grisene med en intramuskulær injeksjon av 1,5 ml atropin og 6 ml azaperon.
    2. Etter sedasjonen induseres generell propofol og fentanylanestesi for de angiografiske prosedyrene til grisene med doser på henholdsvis 15 mg/kg/time og 10 mikrogram/kg/time.
      MERK: Grisene er bedøvet for hele prosedyren.
    3. Støtt ventilasjonen med intubasjon og ventilator og overvåk vitale fysiologiske parametere, som EKG og respiratoriske parametere.
  3. Introduksjon av kappeplassering
    1. Plasser en introduksjonskjede i høyre lårarterie for alle operasjoner som standard praksis i kardiologi. Bruk ultralyd for å spore lårarterien og pierce den med en inngangsnål (18 G).
      MERK: Bruk en 8F-introduksjonskjede for intramyokardiale genoverføringer og en 6F-kappe for alle andre operasjoner. Før føringen av hylsen gjennom nålen for å tre arterien og hold føringstråden stille mens du fjerner nålen.
    2. Sett introduksjonskjeden langs ledetråden, og når den er plassert, fjern ledetråden og administrer 1,25 mg sublingual dinitrate til grisen for å indusere koronar vasodilatasjon.
  4. Koronar angiografi
    1. Utfør koronar angiografi rett før iskemioperasjon, genoverføring og vevssamling. Maskineriet som trengs for angiogrammene er vist i figur 2.
    2. Bruk et 6F kateter under fluoroskopisk veiledning med et jodkontrastmiddel for å avbilde høyre koronararterie og venstre stigende koronararterie (Video 2).
  5. Venstre ventrikkel cine avbildning under hvile og dobutamin stress
    1. Administrer en 21 ml bolus med jodkontrastmiddel inn i venstre ventrikkel via et 5F pigtail-kateter ved hjelp av en autoinjektor. Sett først bolusvarigheten på 3 s og totalvolumet for 21 ml. Trykk deretter på Singel og Ja.
    2. Beregn ejeksjonsfraksjonen av måleprogramvaren til den angiografiske arbeidsstasjonen. For å utføre beregningen, velg Ventrikulær analyse av det aktuelle bildet. Rull bildet for å velge en tidsramme, en i diastol og en i systole. Velg et verktøy for å tegne ventrikulære omriss av hver tidsramme.
      MERK: Programvaren beregner nå ejeksjonsfraksjonen og slagvolumet etter Simpsons metode. Måling av ejeksjonsfraksjon utføres under hvile og under dobutaminindusert stress.
  6. Stress avbildning
    1. Dose dobutamin intravenøst i eskalerende doser fra 10 μg / kg / min til 20 μg / kg / min for dobutaminindusert stressavbildning til målpulsen på 160 bpm er nådd. Deretter utfører cine imaging.
  7. Iskemi operasjon
    1. Plasser en flaskehalsstent i venstre koronararterie (LAD) 14 dager før genoverføringen for å indusere kronisk myokardiskemi. Etter flaskehalsen stent plassering, sjekk om flaskehalsen stent er plassert riktig, begrense koronar blodstrøm.
      MERK: Flaskehalsen stent er plassert på et dilatasjonskateter og består av en barmetallstent dekket av et polytetrafluoretylenrør dannet i en flaskehalsform for å redusere koronar blodstrøm9.
  8. Definere stentstørrelsen
    1. Velg størrelsen på stenten, enten 3,0/3,5/4,0 x 8 mm, i henhold til størrelsen på venstre oppstigende koronararterie i angiografi ved hjelp av det automatiske måleprogrammet i den angiografiske arbeidsstasjonen (Video 3)12.
  9. Stent plassering
    1. Plasser en spole til venstre koronararterie og gli flaskehalsen stent til LAD, plasser den distalt til den første diagonalen.
    2. Blås opp stenten til nominelt trykk i arterien ved hjelp av en in-deflator med et stent-til-lumen-forhold på 1,3, og forankre flaskehalsen på plass. Etter ytterligere 15 s, deflate stenten og trekke utstyret fra arterien.
      MERK: Bekreft riktig plassering av flaskehalsstent ved angiografi.

4. PET-avbildning

MERK: En dag før genoverføringen, utfør hvile og stress 15O-merkede radiovann PET / CT-skanninger (krever sykehusmiljø og radiologiske teknikere).

  1. Referanse bildebehandling
    1. Utfør computertomografi (CT) skanning før hvile og stress imaging. Bruk CT-informasjonen til dempingskorreksjon.
  2. 15O-merket radiovannsavbildning
    1. Utfør hvile- og stressavbildning ved hjelp av en 800 MBq 15H2O bolus.
  3. Stress avbildning
    1. Utfør stressavbildning med ytterligere 800 MBq 15O-vannbolus etter et egnet radioaktivt henfall på 12 minutter.
      MERK: Hyperemi induseres av adenosin (200 μg / kg / min intravenøs), som beskrevet tidligere12.

5. Genoverføring

  1. Elektroanatomisk kartlegging
    1. Gå videre til elektroanatomisk kartlegging etter koronar angiografi og funksjonelle målinger (ekkokardiografi, LV cine imaging).
    2. Innfør et kartleggingskatetre til venstre ventrikkel via lårhylse i fluoroskopisk veiledning.
      MERK: Registrer ca. 100-150 punkter rundt venstre ventrikkel med kartleggingskateteret for å lage det elektroanatomiske kartet.
  2. Etterbehandling av det elektroanatomiske kartet
    1. Slett de ytre punktene for å sikre et mer pålitelig elektroanatomisk kart over venstre ventrikkel.
    2. Dette gjør du ved å velge Klippplan for kartet og slette punktene som er forskjellige fra punktene som danner den ventrikulære formen. Velg deretter Baner for kartvisningen og slett punktene som har reist horisontalt under punktregistrering.
      MERK: Pass på at de resterende punktene dekker venstre ventrikkel og registrer flere poeng om nødvendig.
  3. Genoverføringsinjeksjoner
    1. Innfør et intramyokardinjeksjonskatetre til venstre ventrikkel via femurhylsen under fluoroskopisk veiledning. Sett kanylens lengde til 3 mm.
  4. Kriterier for intramyokardiale injeksjoner
    1. Veiled genoverføringene ved hjelp av elektroanatomisk kartleggingssystem og målrett injeksjonene i levedyktige, men hypokinetiske områder av venstre ventrikkel.
      MERK: For levedyktighet, bruk en unipolar spenning over 5 mV som kriterium. For hypokinesi, velg en lokal lineær forkortelse (LLS) så lav som tilgjengelig, minst under 12%, men helst under 6%13.
  5. Intramyokardiale injeksjoner
    1. I løpet av 30 sekunder, injiser vektormaterialet inn i utvelgelsespunktet (trinn 5.4) og hold injeksjonsnålen inne i myokardiet i ytterligere 5 s før du trekker tilbake for å forhindre tilbakestrømning til venstre ventrikkel.

6. Eutanasi og prøvetaking

MERK: Etter målingene av koronar angiografi og ejeksjonsfraksjon beskrevet i henholdsvis trinn 3.4.1 og 3.5.2, administrer 50 ml mettet kaliumklorid intravenøst til den bedøvede grisen.

  1. Perfusjonsfiksering av hjertet
    1. Høst hjertet fra thoraxhulen. Skyll med vann. Plasser en 18 G kanyle over aortaklaffen og fest nålen til en perfusjonspumpe. Perfuser hjertet med 750 ml 1% paraformaldehyd (PFA).
  2. Eksempel på innsamling
    1. Skjær hjertet i 1 cm tykke skiver med en skarp kjøkkenkniv. Samle prøvene fra genoverføringsområdet til 4% PFA og flytende nitrogen.
      MERK: For å høste negative kontroller, samle en kontrollprøve fra den bakre veggen av venstre ventrikkel.
  3. Sikkerhet vev samling
    1. Høst prøver fra fjerntliggende vev, som lunge, lever, nyre, milt og eggstokkene. Ta prøver i 4% PFA og flytende nitrogen.

7. Lagring av prøver

  1. Oppbevar prøvene for farging i 4 % PFA i 48 timer ved 4 °C.
    NOTAT: Bytt ut PFA daglig med en frisk væske.
    1. Etter 48 timer, erstatt PFA med 15% sukrose i avionisert vann. Oppbevares i minst 24 timer før prøvene legges inn i parafinblokker. Snapfryste prøver lagres ved -70 °C.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Suksessen til iskemioperasjonen kan bekreftes med denne protokollen ved koronar angiografi og ved å bestemme det hypokinetiske området ved transtorakal ultralyd (figur 1) før du går videre til genleveransen. Tilstanden til koronar okklusjon kan evalueres ved koronar angiografi, og den elektroanatomiske kartleggingen sikrer iskemiske og dvaleområder.

Effekten av genterapien kan analyseres ved å måle omkretsstamme, ejeksjonsfraksjon og myokardperfusjon med 15H2O-PET (figur 3). Vevsprøvene kan hentes direkte fra genoverføringsområdet ved å sammenligne hjertet med det elektroanatomiske kartet. Transgenuttrykk og terapeutisk angiogenese (figur 4) kan evalueres ved immunhistologisk analyse ved å analysere antall positive celler etter beta-galaktosidasefarging og ved å analysere kapillærområdet i myokard etter CD31-farging. I tillegg kan sikkerheten til genterapien vurderes ved bildediagnostikk (perikardeffusjonsvurdering ved ekkokardiografi), immunhistologi og distribusjonsanalyse.

Figure 1
Figur 1: Studieprotokoll. Iskemi induseres 14 dager før genoverføringen. 15H2O-PET-avbildning gjøres 1 dag før genoverføring og før eutanasi og prøvetaking. Tidspunktet for prøveinnsamlingen avhenger av virusvektoren og terapeutisk gen som brukes. Ved bruk av adenovirale vektorer er den andre 15H2O-PETpå den 5. dagen, og tidspunktet for prøveinnsamling er henholdsvis den 6. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Oppsett av angiolaboratorium. Maskinene som trengs for koronarintervensjoner: ultralydsmaskin, ventilator og angiografisk stasjon, fra venstre til høyre. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Representativt bilde av omkretsstamme, og 15H2O-PET og et elektroanatomisk kart fra iskemisk hjerte. 15H2O-PET: rød farge representerer området med maksimal perfusjon, og blå indikerer området for hypoperfusjon. Elektroanatomisk kart: Brune prikker i det elektroanatomiske kartet representerer injeksjonsstedene. Den røde fargen indikerer hypokinetiske områder av venstre ventrikkel, mens lilla indikerer området med normal kontraktsevne. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Representativt bilde av β-galaktosidase- og PECAM-1-farginger. β-galaktosidase uttrykkes i AdLacZ-transducerte hjerter og kan brukes til å vise transgen uttrykk. PECAM-1-farging brukes til å oppdage myokardkapillærer og analysere kapillærområdet. Den nederste raden representerer området fjernt fra genoverføringen. Skalastang i β-galaktosidase-farginger: 200 μm. Skalastang i PECAM-1-farginger: 100 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Video 1: Transtorakal ekkokardiografi kortakset visning. Vennligst klikk her for å laste ned denne videoen.

Video 2: Koronar angiografi av LAD før genoverføring. Klikk her for å laste ned denne videoen.

Video 3: Måling av venstre fremre synkende arteriediameter. Vennligst klikk her for å laste ned denne videoen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Tidspunktene for denne protokollen kan endres i henhold til virusvektoren som brukes. Også de immunohistologiske analysene kan velges i henhold til det terapeutiske genet. Det er også mulig å legge til flere tidspunkter og endepunkter i protokollen om nødvendig.

Denne protokollen består av stadier, som er avgjørende for å lykkes og umulige å korrigere etterpå. For det første, hvis man ikke induserer passende iskemi, må dyret utelukkes fra videre prosedyrer og analyser. Standardisering av metodene og avbildning er avgjørende slik at resultatene blir sammenlignbare mellom tidspunktene og dyrene. For det andre må prøvene samles inn fra det eksakte genoverføringsområdet og behandles vellykket for å utføre ytterligere analyser. Også denne protokollen krever dyp kjennskap til angiografiske prosedyrer og forskjellige bildebehandlingsmodaliteter. For eksempel krever koronar angiografi og virale injeksjoner til et bankende hjerte omfattende trening, samt å utføre korrekt transtorakal ekkokardiografi. Likevel måler disse bildebehandlingsmodalitetene myokardfunksjon og perfusjon for å gi viktig informasjon for videre studier.

Kardiovaskulærsystemet til en gris ligner den menneskelige på grunn av dets anatomiske og fysiologiske likheter, og derfor brukes griser ofte til å modellere kardiovaskulær sykdomsmekanikk og prosedyrer. Oppfølgingstiden er imidlertid begrenset til ca. 6 måneder på grunn av dyrets raske vekst. Etter 6 måneder blir håndteringen av dyret utfordrende, og bildekvaliteten forverres.

Griser er også betydelig motstandsdyktige mot aterosklerose, noe som gjør diettindusert aterosklerose komplisert å modellere hos griser17. Imidlertid har kroniske iskemimodeller blitt utviklet for å etterligne den opprinnelige sykdommen. Den betydelige fordelen med flaskehalsstent iskemimodellen som brukes i denne protokollen er at den gradvise okklusjonen av stenten representerer koronararteriesykdom bedre enn plutselig okklusjon. Sammenlignet med ameroid constrictor-modellen, er denne metoden mindre invasiv. For det andre er plassering av perkutan flaskehalsstent en rask prosedyre å utføre. Bruk av det elektroanatomiske kartleggingssystemet gjør det mulig å målrette genoverføringen til dvale-myokardiet, ikke til infarktområdet, noe som er et mulig utfall når ultralydveiledning brukes til å målrette injeksjonene. Ulempen med den elektroanatomiske kartleggingen er imidlertid lengden på prosedyren. Siden grisehjertet er svært følsomt for ventrikulære arytmier, kan kartlegging indusere ventrikkelflimmer under kartleggingen. Imidlertid er disse arytmiene lett defibrillerte.

Endepunktene som brukes i denne store dyremodellen identifiserer de som brukes i kliniske studier, og forbedrer overgangen til klinikkene. I tillegg er disse metodene anvendelige for store dyrestudier som evaluerer effekten av myokardgenterapi med ulike oppfølgingstider og andre tilleggsendepunkter i tillegg til de som er beskrevet i denne modellen. Denne protokollen er standardisert etter lang erfaring med store dyreforsøk. I fremtiden gjelder denne protokollen for evaluering av sikkerhet og effekt av myokardgenterapi før oversettelse til klinikkene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne oppgir ingen interessekonflikter.

Acknowledgments

Forfatterne vil takke Maria Hedman, Tiina Laitinen, Tomi Laitinen, Pekka Poutiainen, Annika Viren og Severi Sormunen for hjelp og tillatelse til 15O-PET-avbildning ved Kuopio universitetssykehus; og Heikki Karhunen, Minna Törrönen og Riikka Venäläinen fra National Laboratory Animal Center for deres hjelp i dyrearbeid.

Denne studien støttes av tilskudd fra Finnish Academy, ERC og CardioReGenix EU Horizon 2020-stipend.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1% PFA VWR VWRC28794.295 Prepared from paraformaldehyde powder
15 % sucrose VWR VWRC27480.294 Prepared from solid sucrose
4% PFA VWR VWRC28794.295 Prepared from paraformaldehyde powder
5 F pigtail catheter Cordis 534-550S
6 F catheter AR2 Cordis 670-112-00
6 F introducer sheath Cordis 504-606X
8 F introducer sheath Cordis 504-608X
Acetylsalicylic acid Varying producer
Amiodarone Varying producer
Angiographic station GE Healthcare
Angiolaboratory set Mölnlycke designed for the needs of our angiolaboratory, contains sterile drapes, cups and swabs
Bisoprolol Varying producer
Cefuroxime Varying producer
Clopidogrel Varying producer
Coroflex Blue stent B.Braun Medical 5029012 Catalog number depends on stent size
Crile forceps
Cyclotron GE Healthcare
Dobutamine Varying producer
Electroanatomical mapping system Biologics Delivery Systems, Johnson & Johnson company
Enoxaparin Varying producer
Fentanyl Varying producer
Intramyocardial injection catheter Johnson & Johnson
Iodine contrast agent Iomeron
Kitchen knife Varying producer
Lidocaine Varying producer
Liquid nitrogen Varying producer
MgSO4 Varying producer
Needle 18 G Cordis 12-004943
Perfusion pump
PET-CT scanner Siemens Healthcare
Polytetrafluoroethylene tube
Propofol Varying producer
Scalpel no 11 VWR SWAN0503
Sublingual dinitrate Takeda
Ultrasound machine Philips

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Naghavi, M., et al. Global, regional, and national age-sex specifc mortality for 264 causes of death, 1980-2016: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet. 390 (10100), 1151-1210 (2017).
  2. Knuuti, J., et al. 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes: The Task Force for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal. 41 (3), 407-477 (2020).
  3. Davies, A., et al. Management of refractory angina: An update. European Heart Journal. 42 (3), 269-283 (2021).
  4. Ylä-Herttuala, S., Baker, A. H. Cardiovascular gene therapy: Past, present, and future. Molecular Therapy. 25 (5), 1095-1106 (2017).
  5. Lähteenvuo, J., Ylä-Herttuala, S. Advances and challenges in cardiovascular gene therapy. Human Gene Therapy. 28 (11), 1024-1032 (2017).
  6. Hammond, H. K., et al. Intracoronary gene transfer of adenylyl cyclase 6 in patients with heart failure: A randomized clinical trial. JAMA Cardiology. 1 (2), 163-171 (2016).
  7. Hartikainen, J., et al. Adenoviral intramyocardial VEGF-DDNDC gene transfer increasesmyocardial perfusion reserve in refractory angina patients: A phase I/IIa study with 1-year follow-up. European Heart Journal. 38 (33), 2547-2555 (2017).
  8. Laakkonen, J. P., Ylä-Herttuala, S. Recent advancements in cardiovascular gene therapy and vascular biology. Human Gene Therapy. 26 (8), 518-524 (2015).
  9. Roth, D. M., et al. Effects of left circumflex Ameroid constrictor placement on adrenergic innervation of myocardium. The American Journal of Physiology. 253 (6), Pt 2 1425-1434 (1987).
  10. White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circulation Research. 71 (6), 1490-1500 (1992).
  11. Liu, C. -B., et al. Human umbilical cord-derived mesenchymal stromal cells improve left ventricular function, perfusion, and remodeling in a porcine model of chronic myocardial ischemia. Stem Cells Translational Medicine. 5 (8), 1004-1013 (2016).
  12. Rissanen, T. T., et al. The bottleneck stent model for chronic myocardial ischemia and heart failure in pigs. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 305 (9), 1297-1308 (2013).
  13. Greenberg, N. L., et al. Doppler-derived myocardial systolic strain rate is a strong index of left ventricular contractility. Circulation. 105 (1), 99-105 (2002).
  14. Grönman, M., et al. Assessment of myocardial viability with [15O]water PET: A validation study in experimental myocardial infarction. Journal of Nuclear Cardiology. , 1-10 (2019).
  15. Tarkia, M., et al. Evaluation of 68Ga-labeled tracers for PET imaging of myocardial perfusion in pigs. Nuclear Medicine and Biology. 39 (5), 715-723 (2012).
  16. Gyöngyösi, M., Dib, N. Diagnostic and prognostic value of 3D NOGA mapping in ischemic heart disease. Nature Reviews. Cardiology. 8 (7), 393-404 (2011).
  17. Shim, J., Al-Mashhadi, R. H., Sørensen, C. B., Bentzon, J. F. Large animal models of atherosclerosis - New tools for persistent problems in cardiovascular medicine. Journal of Pathology. 238 (2), 257-266 (2016).

Tags

Medisin utgave 175
Stor dyremodell for evaluering av effekten av genterapi i iskemisk hjerte
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Korpela, H., Siimes, S.,More

Korpela, H., Siimes, S., Ylä-Herttuala, S. Large Animal Model for Evaluating the Efficacy of the Gene Therapy in Ischemic Heart. J. Vis. Exp. (175), e62833, doi:10.3791/62833 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter