議論された記事:
Blanco-Blázquez, V. et al. 訓練と研究のための動脈瘤疾患の豚モデル。視覚化された実験のジャーナル。(181)、E63616(2022)。
Constantin, I., Tăbăran, A. F. 心血管疾患の大型動物モデルにおける心臓の解剖技術と組織学的サンプリング.視覚化された実験のジャーナル。(184)、E63809(2022年)。
Hao, Y. et al. 成体ヒツジモデルにおける自己拡張型ニチノールステントによる自家心膜からの経カテーテル肺動脈弁置換術.視覚化された実験のジャーナル。(184)、E63661(2022)。
Martínez-Falguera, D. et al. 豚モデルにおける経皮的塞栓コイル展開による心筋梗塞.視覚化された実験のジャーナル。(177)、E63172(2021)。
Tubeeckx, M. R. L. et al. 心房ミオパチーおよび心房細動のモデルとしてのアーヘナーミニブタの無菌性心膜炎.視覚化された実験のジャーナル。(175)、E63094(2021)。
心血管疾患 (CVD) は、世界中の罹患率と死亡率の主な原因となっています1。したがって、この分野の研究が必要です。特に正しく行われていない場合、やや物議を醸すことはありますが、研究およびトレーニング目的での動物の使用は、依然としてトランスレーショナルリサーチの必須ステップです。小動物モデルは、CVDの細胞および分子メカニズムの解明に大きく貢献してきましたが、臨床シナリオへの外挿は、ヒトとの顕著な心血管の相違によって妨げられています2,3。したがって、大型動物モデルでは、サイズだけでなく解剖学的および生理学的特徴に関して人間に近いため、重要です3,4。
実験モデルが臨床状態に完全に似ているわけではありませんが、この方法のコレクションは、研究者が調査対象の疾患を最もよく表す大型動物モデルを選択できるように支援し、研究者が動物福祉を優先しながら、人体解剖学的構造を再現するシステムで新しい手順やデバイスをテストできるようにすることを目的としています。これらの動物モデルは、医療専門家が臨床グレードの機器と手術技術を使用して、人間のようなシステムで困難な手順を学び、実践するのを支援することも意図しています4。
脳血管疾患には、破裂した場合に高い死亡率を示す頭蓋内動脈瘤 (IA) などの一連の症状が伴います。IA を管理するための新しいツールまたは治療戦略の開発は、臨床シナリオへの変換を実行する前に、前臨床環境で検討する必要があります。Blanco-Blázquezらは、非破裂動脈瘤の研究分野と神経放射線学技術のトレーニングで有望な結果を示す2つの外科的に作成された動脈瘤ブタモデルについて説明しています5。記載されているモデルは、血行動態の観点から動脈瘤の発症に関与する生理病理学的状況を完全に再現しているわけではありませんが、ヒトで観察された状態と同等であることが証明されました。したがって、医療専門家がさまざまな血管内処置を実践することは適切であり、研究者が新しい治療選択肢を模索するのに役立ちました5。
心筋梗塞 (MI) の現在の治療法は早期死亡率を減らすことができますが、かなりの割合の患者が進行性心不全を発症します。Martínez-Falguera et al. は、新しい治療オプションの探索に有益である可能性のある、豚の恒久的なコイル展開によって得られた MI モデルについて説明しています6。記載されている方法は、実行可能であり、再現性が高いことが証明されています。これにより、開胸手術や手術後に起こるそれに伴う炎症反応の必要性が回避されます。重要な利点は、このモデルがヒトに見られる血行再建術のない心筋梗塞の病因を再現し、特定の研究の追跡期間に応じて、急性期、亜急性期、さらには慢性期の心筋梗塞モデルに適していることです6。
心筋梗塞やその他の心臓疾患を研究する場合、心臓の死後肉眼的検査は複雑であり、いくつかのアプローチ関連または解釈エラーに関連している可能性があります。そのため、標準化された肉眼的検査とサンプル採取プロトコルは、大型動物モデルで実施されるCVDの実験研究の比較可能性、再現性、および成功を保証するために重要です。コンスタンティンとタバランは、2つの標準的な肉眼的検査プロトコル(流入流出法と4チャンバー解剖法)を実証し、あらゆる種に適応できる組織病理学的分析に日常的に使用される肉眼的検査方法とサンプリング部位を指摘しています7。提示されたプロトコルは、徹底的な心臓評価を必要とする調査に簡単に使用できる心臓郭清のガイドラインとして役立つ可能性があります7。
経カテーテル肺動脈弁置換術は、先天性心疾患、右心室流出路の後天性機能障害、または生体人工弁の患者でますます一般的になっています。臨床シナリオにおける初期および後期の結果は満足のいくものですが、特に若者では、生涯雇用のために考慮しなければならない臨床上の課題が数多くあります。Hao らによって発表された研究は、新しく開発された肺動脈弁の実現可能性と長期的な安全性を示しています8.著者らは、心膜を使用して自家肺動脈弁を設計し、羊モデルで頸静脈のカテーテル挿入 を介して 自己拡張型ニチノールステントによって本来の肺動脈弁位置に移植されます。この研究には、使用されるサンプルサイズなど一定の制限がありますが、今後の前臨床試験の安全かつ効率的な実施と臨床現場への移行のためには、かなりの進歩となります。
心房細動 (AF) は、心房の構造的リモデリングとして定義される構造的心房筋症に起因する最も広範な不整脈です。新しい治療アプローチの発見には、心房ミオパシーの再現性のある大型動物モデルの開発が必要です。現在利用可能なほとんどのモデルは、伝導障害を再現する心房頻拍に依存していますが、通常は電気的変化に先行する構造変化がありません。この要件を満たすために、Tubeeckx らは、無菌性心膜炎によって誘発される臨床的に関連するブタ心房筋症モデルについて説明し、心房細動の誘発性と炎症および線維症の急速な進行を示しています。前述の特徴を示すこの大型動物モデルは、心房筋症および心房細動の治療のための新しい戦略を探求するのに役立つ可能性があります9。
近年、CVD の管理が目覚ましい進歩を遂げ、メカニズムの洞察と新しい治療アプローチが可能になりました。研究および訓練目的で使用される動物の数は、現在の倫理的考慮事項に従って減少する必要があり、動物モデルを含む研究は、動物福祉を考慮して最適化する必要があります10、実験動物を完全に他のシステムに置き換えることはできません。人間のような設定を使用すると、ベンチ所見が効果的な治療につながる可能性が高まるため、大規模な動物モデルは、ヒト CVDのメカニズムの理解を進めるための最良のツールであり続けるでしょう11。臨床疾患に存在する複雑な生物学的相互作用を代表するプラットフォームは、これらの非常に蔓延している状態の理解をさらに進めるための要件です。そのため、この方法コレクションで説明されている大型動物モデルは、ベンチからベッドサイドまでのギャップを埋めるのに役立ち、病気の病因の知識に貢献し、診断技術と治療戦略を開発するために不可欠なツールとなる可能性があります。この包括的な方法コレクションは、脳血管疾患から構造的、リズミカル性、虚血性心疾患まで、意味のある結果を得るために必要な非常に重要なサンプリング技術にまで及びます。さらに、これらのモデルにより、医師は人体の解剖学的構造に近いシステムで困難な処置を実践し、いくつかの CVD に対する臨床アプローチを強化することができます。
著者らは開示するものは何もない。
このコレクションへの優れた貢献に対して、すべての著者に感謝したいと思います。この研究は、Agencia Estatal de Investigación (PID2019-107329RA-C22/AEI/10.13039/501100011033)、Consejería de Economía、Ciencia y Agencia Digital、Junta de Extremadura (IB20191, GR18199)、および Instituto de Salud Carlos III (PI20/00247, CB16/11/00494) によって資金提供されました。