심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 이환율과 사망률의 주요 원인입니다1. 따라서 이 분야에 대한 연구가 필요합니다. 특히 제대로 수행되지 않은 경우 다소 논란의 여지가 있지만 연구 및 훈련 목적으로 동물을 사용하는 것은 중개 연구의 필수 단계로 남아 있습니다. 소동물 모델은 CVD의 세포 및 분자 메커니즘을 밝히는 데 상당한 기여를 했지만 임상 시나리오로의 외삽은 인간과의 현저한 심혈관 차이로 인해 방해를 받습니다 2,3. 따라서 대형 동물 모델은 크기뿐만 아니라 해부학적 및 생리학적 특징과 관련하여 인간에 더 가깝기 때문에 중요합니다 3,4.
실험 모델이 임상 상태와 완전히 유사할 수는 없지만, 이 방법 수집은 연구자가 연구 중인 질병을 가장 잘 나타내는 대형 동물 모델을 선택하여 연구자가 동물 복지를 우선시하면서 인체 해부학을 재현하는 시스템에서 새로운 절차와 장치를 테스트할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다. 이러한 동물 모델은 또한 의료 전문가가 임상 등급 장비와 수술 기술을 사용하여 인간과 유사한 시스템에서 까다로운 절차를 배우고 연습하도록 돕고자 합니다4.
뇌혈관 질환은 파열 시 높은 사망률을 나타내는 두개내 동맥류(IA)를 포함한 일련의 상태를 포함합니다. IA 관리를 위한 새로운 도구 또는 치료 전략의 개발은 임상 시나리오로 변환하기 전에 전임상 환경에서 탐색되어야 합니다. Blanco-Blázquez et al. 비파열 동맥류 연구 분야와 신경방사선 기술 훈련에서 고무적인 결과를 보여주는 외과적으로 생성된 두 가지 동맥류 돼지 모델을 설명합니다5. 설명된 모델은 혈역학 측면에서 동맥류 발생과 관련된 생리병리학적 상황을 완전히 복제하지는 않지만 인간에서 관찰된 상태와 동등한 것으로 입증되었습니다. 따라서 의료 전문가가 다양한 혈관내 시술을 시행하는 것이 적절했을 뿐만 아니라 연구자들이 새로운 치료 옵션을 탐색하는 데 유용했습니다5.
심근경색(MI)에 대한 현재 치료법은 조기 사망률을 줄일 수 있지만 상당수의 환자가 진행성 심부전으로 발전합니다. Martínez-Falguera et al. 새로운 치료 옵션을 탐색하는 데 도움이 될 수 있는 돼지의 영구 코일 배치에 의해 얻은 MI 모델을 설명합니다6. 설명된 방법은 실현 가능하고 재현성이 높은 것으로 입증되었습니다. 심장 절개 수술의 필요성과 수술 후 발생하는 염증 반응을 피할 수 있습니다. 중요한 장점은 이 모델이 인간에서 발견되는 비혈관재생 MI의 병인을 재현하고 주어진 연구의 추적 기간에 따라 급성, 아급성 및 만성 단계의 MI 모델에 적합하다는 것입니다6.
MI 또는 기타 심장 질환을 연구할 때 심장의 사후 육안 검사는 복잡하며 여러 접근 관련 또는 해석 오류와 관련될 수 있습니다. 이러한 이유로 표준화된 육안 검사 및 샘플 수확 프로토콜은 대형 동물 모델에서 수행된 CVD의 실험 연구의 비교 가능성, 재현성 및 성공을 보장하는 데 매우 중요합니다. Constantin과 Tăbăran은 두 가지 표준 육안적 검사 프로토콜(유입-유출 및 4챔버 해부 방법)을 시연하여 모든 종에 적용할 수 있는 조직병리학적 분석에 일상적으로 사용되는 육안적 검사 방법과 샘플링 부위를 지적합니다7. 제시된 프로토콜은 철저한 심장 평가가 필요한 조사에 쉽게 사용할 수 있는 심장 해부에 대한 지침 역할을 할 수 있습니다7.
경피적 폐동맥 판막 치환술은 선천성 심장병, 우심실 유출관의 후천성 기능 장애 또는 생체 인공 판막 환자에서 점점 더 흔해지고 있습니다. 임상 시나리오의 초기 및 후기 결과는 만족스럽지만 특히 젊은이의 경우 평생 고용을 위해 고려해야 할 수많은 임상 문제가 있습니다. Hao et al. 새로 개발된 폐동맥 판막의 타당성과 장기적인 안전성을 보여줍니다8. 저자는 심낭을 사용하여 자가 폐동맥 판막을 설계한 다음 양 모델에서 경정맥의 카테터 삽입 을 통해 자가 확장형 니티놀 스텐트를 통해 기본 폐동맥 판막 위치에 이식합니다. 이 연구는 사용된 표본 크기와 같은 특정 제한 사항이 있지만 향후 전임상 시험을 위한 안전하고 효율적인 구현과 임상 환경으로의 전환을 위한 상당한 발전을 구성합니다.
심방세동(AF)은 심방의 구조적 리모델링으로 정의되는 구조적 심방근병증에 기인한 가장 광범위한 심장 부정맥입니다. 새로운 치료 접근법의 발견을 위해서는 심방근병증의 재현 가능한 대형 동물 모델의 개발이 필요합니다. 현재 사용 가능한 대부분의 모델은 전도 장애를 재현하지만 일반적으로 전기적 변화에 선행하는 구조적 변화가 없는 심방 빈맥에 의존합니다. 이 요구 사항을 충족하기 위해 Tubeeckx et al. 무균 심낭염에 의해 유발된 임상적으로 관련된 돼지 심방근병증 모델을 설명하여 심방세동의 유도성과 염증 및 섬유증의 급속한 발달을 보여줍니다. 이전에 설명한 특징을 제시하는 이 대형 동물 모델은 심방근병증 및 심방세동 치료를 위한 새로운 전략을 탐색하는 데 도움이 될 수 있습니다9.
최근 몇 년 동안 우리는 CVD 관리에서 인상적인 발전을 보았으며 기계론적 통찰력과 새로운 치료 접근법이 가능해졌습니다. 연구 및 훈련 목적으로 사용되는 동물의 수는 현재의 윤리적 고려 사항에 따라 감소해야 하며 동물 모델을 포함하는 연구는 동물 복지를 고려하여 최적화되어야 합니다10, 실험 동물을 다른 시스템으로 완전히 대체할 수는 없습니다. 인간과 유사한 설정을 사용하면 벤치 소견이 효과적인 치료로 전환될 가능성이 높아지기 때문에대형 동물 모델은 인간 CVD의 메커니즘에 대한 이해를 높이는 데 가장 좋은 도구로 남을 것입니다11. 임상 질환에 존재하는 복잡한 생물학적 상호 작용을 대표하는 플랫폼은 이러한 매우 널리 퍼진 상태에 대한 이해를 더욱 발전시키기 위한 요구 사항입니다. 따라서 이 방법 컬렉션에 설명된 대형 동물 모델은 벤치에서 침대 옆까지의 격차를 해소하는 데 도움이 될 수 있으며, 질병 발병기에 대한 지식에 기여하고 진단 기술 및 치료 전략을 개발하는 데 필수적인 도구를 나타낼 수 있습니다. 이 포괄적인 방법 수집은 뇌혈관 질환에서 구조적, 리듬성 및 허혈성 심장 질환에 이르기까지 의미 있는 결과를 얻는 데 필요한 가장 중요한 샘플링 기술에 이르기까지 다양합니다. 또한 이러한 모델을 통해 의사는 인체 해부학에 가까운 시스템에서 까다로운 절차를 연습하고 여러 CVD에 대한 임상 접근 방식을 향상시킬 수 있습니다.