Name: Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 35 s
Description: Leer een eenvoudige en reproduceerbare methode voor gentherapie bij ischemisch hartfalen met behulp van een varkensmodel. Deze aanpak maakt effectieve evaluatie van verschillende gentransfers mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk wordt ondersteund door Stichting Leducq via het Caerus netwerk (RJH), door NIH R01 HL093183, HL088434, HL071763, HL080498, HL083156, en P20HL100396 (RJH). DL werd gesteund door de Duitse Research Foundation. We willen graag Lauren Leonardson bedanken voor haar technische bijstand op dit project.

1. Myocardinfarct creatie <ol><li> Vrouwelijke Yorkshire varkens (20 kg) van Animal Biotech Industries (Doylestown, PA) zijn pre-medicatie met behulp van Telazol (tiletamine / zolazepam) (8,0 mg / kg) en Buprenorfine (0,6 mg). </li><li> Dieren zijn geïntubeerd en vervolgens geventileerd met 100% zuurstof. Algemene anesthesie wordt onderhouden met Propofol (5-8mg/kg/hr) tijdens de gehele procedure. </li><li> De femorale site is bereid met 70% isopropyl alcohol, gevolgd door povidon jodium. Een percutane punctie biedt toegang tot de slagader en de schede plaatsing. Na de schede inbrengen, is 3000-5000 IE heparine toegediend IV om een ​​geactiveerde stollingstijd van 250-300 seconden te handhaven. </li><li> Een bolus dosis amiodaron (75 mg) wordt intramusculair toegediend. Intraveneuze injectie van een 1000 ml zoutoplossing zak met amiodaron (75 mg), Atropine (2 mg), en kaliumacetaat (20 mEq) is gestart en onderhouden met een snelheid van 150 ml / uur gedurende de procedure. </li><li> Een 7 Fr hockey-stick katheter (Cordis, Miami, FL) is gevorderd dat de linker kransslagader en een coronaire angiografie wordt uitgevoerd. Een 0.014-inch voerdraad (Abbott, Park, IL) is gevorderd in de linker anterior dalende kransslagader (LAD). Een 8-mm-lang, 4,0-mm VOYAGER over-the-wire ballon (Abbott, Park, IL) is geavanceerd en gepositioneerd op de proximale LAD, en de coronaire ballon wordt opgeblazen tot 3 atm. Occlusie van de LAD wordt bevestigd door angiogram. </li><li> Met de continue electrocardiogram en hemodynamische monitoring, wordt de occlusie gedurende 90 minuten. Kwaadaardige ventriculaire aritmieën kan soms optreden binnen de eerste 40 minuten, in welk geval onmiddellijke levering van gelijkstroom schokken van 200 J tot 300 J worden toegediend. Meestal zijn er twee piek termijnen van aritmie, een tussen de 2 en 10 minuten en de andere tussen de 25 en 35 minuten na de ballon inflatie. Diligent monitoring en onmiddellijke defibrillatie zijn de sleutel tot de succesvolle hartinfarct maken, want er zijn meer dan 95% incidentie van het invoeren van ventriculaire fibrillatie binnen de termijnen aangegeven. Als de onmiddellijke en juiste defibrillatie wordt uitgevoerd, overleven is zeer hoog. Als de bloeddruk daalt onder 80 mm Hg, is het volume belasting bereikt met snelle intraveneuze infusie zoutoplossing. </li><li> De ballon is leeggelopen en alle apparaten worden verwijderd. </li><li> De schede is verwijderd uit de femorale slagader, is anesthesie ingehouden, en het dier wordt bewaakt tijdens het herstel. Intraveneuze zoutoplossing met Amiodaron, atropine en kaliumacetaat infusie is gedaald op 50 ml / uur en is 's nachts gegeven. Een intramusculaire injecties van Nitroglycerline en Furoscemide wordt toegediend. Dan het dier is toegestaan ​​om te herstellen en zorgvuldige ECG monitoring is nog minstens 3 uur. </li><li> Aspirine (200 mg) PO zal worden gegeven voor vijf dagen. </li></ol> Voorkomende complicaties tijdens en na het hartinfarct creatie procedure zijn coronaire dissectie, prikplaats hematoom, aritmie en hartfalen. Een techniek te verfijnen en grondige controle is vereist ter voorkoming en beheersing van deze complicaties. 2. Virusinjectie <ol><li> De dieren zijn bereid zoals hierboven in het hartinfarct creatie steps1-3 is aangegeven. Dezelfde dosis van heparine moet worden gegeven aan trombose te voorkomen tijdens het virus injectie. </li><li> Een 5Fr hockeystick katheter (Cordis, Miami, FL) is gevorderd dat de linker kransslagader. Na het angiogram, twee van 0,014 inch geleidingsdraden zijn geavanceerde, een in de LAD en een in de linker circumflex kransslagader (LCX) om de positie van de katheter op te lossen. </li><li> Arteriële bloed (-20 ml) is afkomstig uit de katheter. Om te voorkomen dat de ischemie tijdens de infusie, is half verdund bloed wordt gebruikt voor oplossing. Het virus wordt gemengd met 10 ml bloed en verdund tot 20 ml met een zoutoplossing. De overige 10 ml is ook verdund tot 20 ml en gebruikt te leveren resterende virus binnen de katheter lumen. </li><li> Intraveneus nitroglycerine (20 ug / min) is gestart via het oor ader. </li><li> De katheter tip is geplaatst op de proximale linker main-darmkanaal. De druk door de katheter wordt gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de catheter niet is vast komen te zitten. </li><li> Het virus gemengd bloed (15 ml) wordt ingespoten door de katheter gedurende 15 minuten met behulp van een infusiepomp in de linker kransslagader. Na 15 minuten, is de spuit uitgewisseld om de flush, en infusie wordt voortgezet gedurende 10 minuten. </li><li> Een draad en een katheter zijn vast naar rechts kransslagader op dezelfde manier als linker kransslagader. </li><li> De overige 5 ml bloed vermengd met virus wordt geïnjecteerd in de juiste kransslagader gedurende 5 minuten gevolgd door 10 minuten spoelen. </li></ol> 3. Vertegenwoordiger van de zaak Figuur 1 toont de linker ventriculografie op 1 maand na het myocard infarct schepping. De linker ventrikel wandbeweging is significant slechter dan bij een ejectiefractie (EF) van31%. Figuur 2 toont de doorsnede van de linker ventrikel op 1 maand. Een groot litteken van de basis naar de top van de voorste muur wordt gezien. De gemiddelde EF op 1 maand na een myocardinfarct in dit model is 36% en de gemiddelde eind diastolische volume is 83 ml, terwijl het gemiddelde van die in de dezelfde grootte dier zonder een hartinfarct is 68% en 42 ml. Figuur 3 toont de expressie van beta-gal in de linker ventriculaire grens zone gebied een maand na de injectie van adeno-geassocieerd virus (2 x 10 12 DNAse Degelijke deeltjes van rAAV1 CMV Lac-Z). Een verbeterde expressie werd gevonden in het virus geïnjecteerde gebied. <img src="/files/ftp_upload/2778/2778fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Ejectiefractie gemeten van links ventriculografie 1 maand na myocard infarct schepping. Linker ventrikel is verwijd tot 92,5 ml en de voorste wand beweging is aanzienlijk verminderd. <img src="/files/ftp_upload/2778/2778fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. De doorsnede van de linker ventrikel op 1 maand na hartinfarct maken, gekleurd door trifenyltetrazoliumchloride om het litteken gebied af te bakenen. Een groot litteken van de basis naar de top van de voorste muur wordt gezien. <img src="/files/ftp_upload/2778/2778fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3. Beta-gal expressie geïnduceerd door adeno-geassocieerd virus (2 x 10 12 DNAse resistent deeltjes van rAAV1 CMV Lac-Z). Een verhoogde expressie is te vinden op de grens zone gebied tussen het infarct en de normale weefsels, 1 maand na de intracoronaire virus injectie. Rechts onder foto toont de negatieve controle, waar alleen een fysiologische zoutoplossing werd geïnjecteerd in de kransslagaders met hetzelfde protocol.

<ol><li>Perez de Prado, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-chest+experimental+porcine+model+of+acute+myocardial+infarction-reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Toxicol+Methods%22%5BJournal%5D)">Closed-chest experimental porcine model of acute myocardial infarction-reperfusion.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 60, 301-306 (2009).</li>
<li>Angeli, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+remodeling+after+myocardial+infarction%3A+characterization+of+a+swine+model+on+beta-blocker+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Comp+Med%22%5BJournal%5D)">Left ventricular remodeling after myocardial infarction: characterization of a swine model on beta-blocker therapy.</a> Comp Med. 59, 272-279 (2009).</li>
<li>Urdaneta, F., Lobato, E. B., Kirby, D. S. &amp, Sidi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treating+myocardial+stunning+randomly%2C+with+either+propofol+or+isoflurane+following+transient+coronary+occlusion+and+reperfusion+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Card+Anaesth%22%5BJournal%5D)">Treating myocardial stunning randomly, with either propofol or isoflurane following transient coronary occlusion and reperfusion in pigs.</a> Ann Card Anaesth. 12, 113-121 (2009).</li>
<li>Jaski, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+upregulation+by+percutaneous+administration+of+gene+therapy+in+cardiac+disease+%28CUPID+Trial%29%2C+a+first-in-human+phase+1%2F2+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">Calcium upregulation by percutaneous administration of gene therapy in cardiac disease (CUPID Trial), a first-in-human phase 1/2 clinical trial.</a> J Card Fail. 15, 171-181 (2009).</li>
</ol>

Alle auteurs hebben geen commerciële verenigingen die net zo een belangenconflict vormen in verband met het manuscript.

Onder de verschillende oorzaken van hartfalen, ischemie is veruit de meest voorkomende in de etiologie. Om dit ernstige ziekte, zijn verschillende therapeutische benaderingen ontwikkeld. Een zorgvuldige evaluatie van therapieën nodig zijn voordat deze veelbelovende therapieën kunnen worden toegepast op de klinieken. Daarom is vestiging van een ischemisch hartfalen model dat de klinische toestand van patiënten vertegenwoordigt, is cruciaal voor de ontwikkeling van therapieën voor hartfalen. Onze varkens myocard infarct m...

<table><tbody><tr><td>Telazol</td><td>Fort Dodge Animal Health</td><td>0856-9050-49</td><td></td></tr><tr><td>Propofol</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>63323-270-20</td><td></td></tr><tr><td>Heparine</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>63323-540-11</td><td></td></tr><tr><td>Amiodarone</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>63323-616-03</td><td></td></tr><tr><td>Atropinesulfaat</td><td>Med-Pharmex</td><td>54925-063-10</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumacetaat</td><td>American Regent Inc.</td><td>2053-25</td><td></td></tr><tr><td>Nitroglycerine</td><td>American Regent Inc.</td><td>4810-25</td><td></td></tr><tr><td>Salix (Furosemide)</td><td>Intervet Inc.</td><td>710461</td><td></td></tr><tr><td>5 Fr Hockey-stick katheter</td><td>Cordis</td><td>556-278-0L</td><td></td></tr><tr><td>7 Fr Hockey-stick katheter</td><td>Cordis</td><td>778-278-00</td><td></td></tr><tr><td>Coronaire draad</td><td>Abbott Laboratories</td><td>1044588</td><td></td></tr><tr><td>Coronaire ballon</td><td>Abbott Laboratories</td><td>1009447-08</td><td></td></tr><tr><td>8Fr sheath</td><td>Terumo Medical Corp.</td><td>RSS801</td><td></td></tr></tbody></table>

gene transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Diverse nieuwe technologieën worden ontwikkeld voor patiënten met hartfalen. Gevestigde preklinische evaluaties zijn nodig om hun werkzaamheid en veiligheid vast te stellen. Gentherapie met behulp van virale vectoren is een van de meest veelbelovende benaderingen voor de behandeling van hartziekten. Virale levering van verschillende genen door het veranderen van de vervoerder-gen heeft onmetelijke therapeutisch potentieel. In deze video, is het volledige proces van een diermodel van hartfalen creatie, gevolgd door overdracht van genen gepresenteerd met behulp van een varkens-model. Eerst wordt myocardinfarct gecreëerd door occlusie van de proximale left anterior descending kransslagader. Hart remodeling resulteert in chronisch hartfalen. Uniek aan ons model is een vrij groot litteken dat werkelijk weerspiegelt patiënten met ernstig hartfalen die behoefte hebben aan agressieve therapie voor positieve resultaten. Na het myocard infarct oprichting en ontwikkeling van littekenweefsel, is een intracoronaire injectie van het virus aangetoond met simultane nitroglycerine infusie. Onze injectie methode biedt een eenvoudige en efficiënte genoverdracht met verbeterde genexpressie. Deze combinatie van een hartinfarct varkens model met een intracoronaire virus levering heeft bewezen een consistente en reproduceerbare methode, die helpt niet alleen om te testen het effect van individuele genen, maar ook vergelijken met de werkzaamheid van vele genen als therapeutische kandidaten.

Een methode van gen-overdracht voor de behandeling van ischemisch hartfalen wordt beschreven met behulp van een varkens-model van een myocardinfarct. Onze eenvoudige en reproduceerbare methode stelt ons in staat om de effectiviteit van verschillende gen-overdracht gemakkelijk te evalueren met een zeer eenvoudige en reproduceerbare manier.

Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Diverse opkomende technologieën worden ontwikkeld voor patiënten met hartfalen. Goed onderbouwde preklinische evaluaties zijn noodzakelijk om te bepalen ...

Gentherapie. Het gebruik van virale vectoren is een van de meest veelbelovende benaderingen voor de behandeling van hartaandoeningen. De procedures voor het creëren van een model voor ischemisch hartfalen, evenals genoverdracht via een virale vector, worden in deze video gepresenteerd.De eerste stap is het creëren van een myocardinfarct in een varkensmodel. Hiervoor wordt een coronaire draad in de kransslagader ingebracht, gevolgd door een occlusieballon. Met behulp van endovasculaire toegang wordt de ballon opgeblazen om de kransslagader volledig af te sluiten.Hierdoor ontstaat een groot infarct in het anterieure gebied en zullen de varkens chronisch hartfalen ontwikkelen. De volgende stap is de virusinjectie. Virale vectoren worden langzaam in de kransslagader geïnjecteerd.Het zal via de bloedbaan worden getransporteerd en in het myocard worden verspreid. Het virus zal de cardiomyocyten binnendringen, vervolgens de nucleus binnengaan en signalen sturen voor de aanmaak van eiwitten. De tot expressie gebrachte eiwitten zullen de cardiale prestaties versterken en de algehele functie verbeteren.In deze video presenteren we procedures voor gentherapie bij ischemisch hartfalen met gebr

gene-transfer-for-ischemic-heart-failure-in-a-preclinical-model

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Nieuwe therapeutische strategieën in cardiale regeneratieve geneeskunde vereisen uitgebreide en gedetailleerde studies in grote preklinische diermodellen voordat zij kunnen worden beschouwd voor gebruik bij de mens. We laten hier zien een percutane contrast echocardiografie geleide intramyocardial injectietechniek bij konijnen, die is waardevol voor de hypothese testen van de werkzaamheid van dergelijke nieuwe therapieën.

Percutane Contrast echocardiografie geleide Intramyocardial injectie en cel levering in een grote preklinische Model

Hier presenteren we een protocol voor cardiale-specifieke genetische manipulatie in muizen. Onder verdoving, werden de muis harten externalized door de Vierde intercostale ruimte. Vervolgens blot adenovirussen coderen specifieke genen werden ingespoten met een injectiespuit in het myocardium, gevolgd door eiwit expressie meting via in vivo imaging en Western analyse.

Een eenvoudige en efficiënte methode voor In Vivo Cardiac-specifieke genetische manipulatie door Intramyocardial injectie in muizen

Hier presenteren we een protocol voor de inductie van links ventriculaire cryoinjury gevolgd door de inplanting van een patch van de hartspier, afgeleid van menselijke iPS-cel cardiomyocytes in een cavia-model.

Implantatie van hiPSC afkomstige hartspier Patches na myocardiale letsel in een cavia-Model

Hier beschrijven we een pre-klinisch groot dier (Porcine) model van orthotopic harttransplantatie dat stevig is vastgesteld en gebruikt om nieuwe cardioprotective strategieën te onderzoeken.

Een preklinisch varkens model van Orthotopic harttransplantatie

We hebben getracht een varkensmodel van hartfalen op te stellen dat werd veroorzaakt door linker slagaderblokkades en snelle pacing om het effect en de veiligheid van intramyocardiale toediening van stamcellen voor celgebaseerde therapieën te testen.

Vaststelling van een varkensmodel van post-myocard hartinfarct voor stamcelbehandeling

Dit protocol presenteert een eenvoudige en coherente manier om een gen van belang te upreguleren met behulp van modRNA na een hartinfarct bij muizen.

Levering van gemodificeerd mRNA in een myocardikoesmodel

We presenteren een model van ischemische hartziekten met behulp van cardiomyocyten afkomstig van menselijke geïnduceerde pluripotente stamcellen, samen met een methode voor kwantitatieve evaluatie van weefselschade veroorzaakt door ischemie. Dit model kan een nuttig platform bieden voor screening van geneesmiddelen en verder onderzoek naar ischemische hartziekten.

Model van ischemische hartziekten en video-gebaseerde vergelijking van Cardiomyocyte Contractie met behulp van hiPSC-afgeleide Cardiomyocyten

Dit protocol is bedoeld om een 3D-bioprint patch te transplanteren op het epicardium van infarct muizen die hartfalen modelleren. Het bevat details met betrekking tot anesthesie, de chirurgische borstopening, permanente ligatie van de linker voorste aflopende (LAD) kransslagader en toepassing van een bioprinted patch op het infarct gebied van het hart.

Transplantatie van een 3D Bioprinted Patch in een Murine Model van Myocardikoesie Infarct

Myocardiale gentherapie voor ischemische hartziekten is veelbelovend voor toekomstige therapieën. Hier introduceren we een groot diermodel voor het evalueren van de werkzaamheid van gentherapie in het ischemische hart.

Groot diermodel voor het evalueren van de werkzaamheid van de gentherapie in ischemisch hart

We presenteren een protocol voor het gebruik van een normotherme ex vivo sanguineuze perfusiesysteem voor de levering van therapeutica aan een volledig cardiaal allograft in een varkens heterotopisch harttransplantatiemodel.

Een porcine heterotopisch harttransplantatieprotocol voor de levering van therapeutica aan een cardiale allograft

Het huidige protocol beschrijft methoden voor transgene expressie in ratten- en muizenharten door directe intramyocardiale injectie van het virus onder echocardiografiebegeleiding. Methoden voor de beoordeling van de gevoeligheid van harten voor ventriculaire aritmieën door de geprogrammeerde elektrische stimulatie van geïsoleerde, langendorff-doordrenkte harten worden hier ook uitgelegd.

Virale transgene expressie in knaagdierharten en de beoordeling van het risico op hartritmestoornissen

Leer een eenvoudige en reproduceerbare methode voor gentherapie bij ischemisch hartfalen met behulp van een varkensmodel. Deze aanpak maakt effectieve evaluatie van verschillende gentransfers mogelijk.

Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Meer video's verkennen