Un modello minimamente invasivo di stenosi aortica nei suini
20 ottobre 2023
Questo protocollo descrive una procedura chirurgica minimamente invasiva per il bendaggio aortico ascendente nei suini.
La maggior parte della ricerca cardiovascolare preclinica è condotta su roditori e altri piccoli modelli animali. Dal punto di vista logistico, economico, della riproducibilità e della produttività, presenta evidenti vantaggi. Tuttavia, le loro risposte filogenetiche, fisiopatologiche e farmacologiche sono diverse da quelle degli esseri umani, e questo può precludere la traduzione affidabile all'uso clinico.
Sfruttando le nostre competenze chirurgiche ed endovascolari altamente specializzate, ci siamo concentrati sullo sviluppo di modelli chirurgici e allevati da modelli animali di grandi dimensioni di patologie cardiache comuni. Questo protocollo è un buon esempio di una procedura semplice e minimamente invasiva che fornisce un buon equilibrio tra affidabilità, riproducibilità e benessere degli animali. Monitorando il gradiente in tempo reale utilizzando sensori di pressione ad alta fedeltà, siamo in grado di titolare con precisione il gradiente di pressione attraverso la stenosi, ottenendo un grado di gravità molto omogeneo tra gli animali.
Inoltre, l'approccio minimamente invasivo si traduce in un tasso di complicanze molto più basso e in un migliore recupero degli animali. Lo sviluppo di modelli animali di grandi dimensioni, in questo caso suini, è promettente per i test farmacologici e dei dispositivi simili a quelli umani. Ciò è particolarmente vero per le aree molto sensibili in cui le somiglianze anatomofisiologiche con gli esseri umani sono fondamentali, come l'anestesia, il bypass cardiopolmonare, l'ECMO, il LVAS, le terapie con catetere percutaneo e la chirurgia mini-invasiva e robotica.
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Panoramica
Questo protocollo descrive una procedura chirurgica mini-invasiva di bendarura dell'aorta ascendente in suini. Ha lo scopo di fornire un modello affidabile e riproducibile per lo studio delle patologie cardiache.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Ricerca cardiovascolare
- Modelli chirurgici
- Studi su animali di grandi dimensioni
Sfondo
- La ricerca cardiovascolare preclinica utilizza spesso modelli animali di piccole dimensioni.
- I modelli di piccole dimensioni presentano limitazioni nella traduzione dei risultati all'uomo.
- I modelli animali di grandi dimensioni possono riprodurre in modo più accurato la patofisiologia umana.
- Questo protocollo si concentra su un approccio mini-invasivo per migliorare il benessere degli animali.
Scopo dello studio
- Sviluppare un modello affidabile per lo studio delle patologie cardiache.
- Garantire la riproducibilità dei risultati sperimentali.
- Bilanciare l'intervento chirurgico con le considerazioni sul benessere animale.
Metodi Utilizzati
- Procedura chirurgica mini-invasiva per il bendaggio dell'aorta ascendente.
- Utilizzo di sensori di pressione ad alta fedeltà per il monitoraggio in tempo reale.
- Titolazione accurata dei gradienti di pressione attraverso la stenosi.
- Confronto della gravità delle condizioni tra animali diversi.
Risultati principali
- Implementazione corretta della procedura chirurgica.
- Gradiente di pressione costante ottenuto tra i soggetti.
- Dimostrata affidabilità e riproducibilità del modello.
- Migliore comprensione delle patologie cardiache in un contesto con animali di grandi dimensioni.
Conclusioni
- Il protocollo fornisce uno strumento prezioso per la ricerca cardiovascolare.
- Permette di superare i limiti dei modelli animali di piccola taglia.
- Consente una migliore traduzione dei risultati della ricerca in contesti clinici.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
I modelli animali di grande taglia che riproducono in modo fedele la fisiologia cardiaca umana sono fondamentali per lo sviluppo traslazionale di farmaci e dispositivi mirati all'insufficienza cardiaca e alle sindromi da sovraccarico pressorio. Questo modello suino minimamente invasivo di stenosi aortica consente un'induzione precisa e riproducibile del sovraccarico pressorio del ventricolo sinistro, migliorando l'affidabilità predittiva negli studi preclinici di efficacia e sicurezza. L'approccio riduce la variabilità biologica e aumenta l'affidabilità delle indagini meccanicistiche e terapeutiche in punti critici della scoperta e della fase preclinica.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi dei percorsi di ipertrofia e rimodellamento cardiaco in condizioni controllate di sovraccarico pressorio.
- Supporta la validazione funzionale di bersagli terapeutici per le alterazioni strutturali e funzionali del cuore.
- Facilita la riduzione del rischio meccanicistico fornendo risposte fisiologiche rilevanti per l'uomo.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce un sistema standardizzato e riproducibile su animali di grandi dimensioni per la valutazione di farmaci e dispositivi sperimentali.
- Fornisce dati quantitativi mediante sensori di pressione ad alta fedeltà ed ecocardiografia per una valutazione robusta degli endpoint.
- Permette un confronto incrociato affidabile tra interventi riducendo al minimo la variabilità all'interno dei gruppi.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea alla fisiopatologia cardiaca umana rilevante per la malattia, favorendo lo sviluppo di biomarcatori traslazionali.
- Permette una continuità dalla fase di scoperta fino alla validazione preclinica delle terapie per l'insufficienza cardiaca da sovraccarico pressorio.
- Riduce il rischio traslazionale modellando risposte farmacologiche e ai dispositivi simili a quelle umane.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello si integra nel percorso preclinico che va dalla scoperta iniziale all'identificazione del composto promettente e alla validazione traslazionale per terapie e dispositivi cardiaci.
- Biologia della scoperta: Consente la verifica di ipotesi e la chiarificazione dei percorsi coinvolti nel rimodellamento cardiaco indotto da sovraccarico pressorio.
- Screening: Fornisce endpoint pronti per saggi e riproducibili per la valutazione di composti e dispositivi.
- Analisi: Offre letture quantitative di pressione ed ecocardiografiche per analisi comparativa.
- Ricerca traslazionale: Collega i risultati preclinici alla rilevanza clinica attraverso modelli fisiologici simili a quelli umani.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma riutilizzabile per diversi studi su interventi cardiaci.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nella validazione degli obiettivi cardiaci.
- Valore operativo: Migliora la standardizzazione, la riproducibilità e la scalabilità degli studi sugli animali di grandi dimensioni.
- Valore strategico: Migliora la qualità delle decisioni di avanzamento o interruzione e l'efficienza del capitale riducendo i rischi biologici in fase avanzata.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione e la progressione dei candidati terapeutici cardiaci in base al rischio aggiustato.
Considerazioni relative all'implementazione
- Richiede competenze specifiche in chirurgia cardiaca mini-invasiva e anestesia su animali di grandi dimensioni.
- Richiede l'accesso a sensori di pressione ad alta fedeltà, ecocardiografia e infrastrutture per l'imaging chirurgico.
- Necessita di una rigorosa standardizzazione tra i diversi gruppi per una calibrazione riproducibile del gradiente di pressione.
- È adattabile a diversi studi su interventi cardiaci, ma limitata alla fisiopatologia da sovraccarico pressorio.
- I limiti pratici includono la complessità della procedura e i requisiti di risorse per l'assistenza agli animali di grandi dimensioni.
