Kwantificering van inferieure Vena Cava-compliantie en rekbaarheid in een in vivo schapenmodel met behulp van 3D-angiografie
26 april 2024
Dit protocol maakt de in vivo kwantificering van veneuze compliantie en rekbaarheid mogelijk met behulp van katheterisatie en 3D-angiografie als overlevingsprocedure, waardoor een verscheidenheid aan mogelijke toepassingen mogelijk is.
We streven ernaar om de langetermijnresultaten voor patiënten met aangeboren hartaandoeningen te verbeteren met behulp van een regeneratieve geneeskundebenadering. Ons weefsel-gemanipuleerde vasculaire transplantaat ontwikkelt zich tot een neo-vat dat bestaat uit de eigen cellen van de patiënt. Ons doel is om vergelijkingen te maken tussen ons transplantaat, de native ader, en de klinische standaard polytetrafluorethyleen of PTFE.
We hebben vastgesteld dat ons neo-schip groeicapaciteit vertoont en dat het de functionaliteit van native schepen benadert. Met behulp van deze methode hebben we onlangs ook aangetoond dat het neo-vat op lange termijn compliantie en rekbaarheid behoudt en bestand is tegen de vorming van dystrofische verkalking. Met behulp van 3D-angiografie kunnen we het hele pad van de thoracale inferieure vena cava in ons schapenmodel voor grote dieren in beeld brengen.
Het stelt ons niet alleen in staat om de morfologie van het schip te bekijken, maar maakt het ook mogelijk om de oriëntatie na het vastleggen aan te passen om ervoor te zorgen dat we metingen verkrijgen van een echte dwarsdoorsnede. Onze in-vivo-methode stelt ons in staat om de capaciteit voor de conformiteit en uitbreidbaarheid van schepen in de oorspronkelijke context te bepalen. Bovendien stelt het ons in staat om longitudinale metingen uit te voeren van hetzelfde onderzoeksdier, wat nodig is om veranderingen in de ontwikkeling en remodellering van neo-vaten te volgen.
Overzicht
Dit protocol maakt de in vivo kwantificering van veneuze compliantie en rekbaarheid mogelijk met behulp van catheterisatie en 3D-angiografie. Deze survivalprocedure heeft diverse potentiële toepassingen voor het verbeteren van de uitkomsten bij patiënten met aangeboren hartafwijkingen.
Belangrijkste Onderdelen van de Studie
Wetenschappelijk gebied
- Regeneratieve geneeskunde
- Cardiovasculair onderzoek
- 3D-beeldvormingstechnieken
Achtergrond
- Congenitale hartaandoeningen vormen een aanzienlijke uitdaging bij het management van patiënten.
- Tissue-engineered vasculaire grafts kunnen de uitkomsten voor patiënten potentieel verbeteren.
- Inzicht in de veneuze compliantie en distensibiliteit is cruciaal voor de functionaliteit van de graft.
- 3D-angiografie biedt gedetailleerde beeldvorming van vasculaire structuren.
Doel van de studie
- Om een vasculair transplantaat via tissue engineering te ontwikkelen dat de functionaliteit van een natuurlijk bloedvat nabootst.
- Om de prestaties van het transplantaat te vergelijken met natuurlijke aders en standaardmaterialen.
- Om de langetermijncompliantie en rekbaarheid van het neovaten te beoordelen.
Gebruikte methoden
- Katheterisatie voor in vivo metingen.
- 3D-angiografie voor beeldvorming van de vena cava inferior in de thorax.
- Vergelijkende analyse van de eigenschappen van het transplantaat en het eigen vat.
- Langdurige follow-up om de prestaties van het transplantaat te evalueren.
Belangrijkste Resultaten
- Het neo-vat vertoont een groeicapaciteit die vergelijkbaar is met die van natuurlijke vaten.
- Compliancy en distensibiliteit blijven over de tijd behouden.
- Het transplantaat is bestand tegen dystrofe calcificatie.
- 3D-beeldvorming legt de vasculaire anatomie effectief vast.
Conclusies
- Tissue-engineered grafts kunnen de functionaliteit van natuurlijke vaten benaderen.
- Compliance op lange termijn en rekbaarheid zijn cruciaal voor het succes van de graft.
- 3D-angiografie is een waardevol instrument voor vasculair onderzoek.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de industrie
Kwantitatieve in vivo beoordeling van de veneuze compliantie en distensibiliteit vult een kritisch gat in de ontwikkeling van vasculaire grafts, waardoor een directe vergelijking van engineered constructen met native vaten onder fysiologische omstandigheden mogelijk wordt. Deze mogelijkheid vergroot het voorspellende vertrouwen in de prestaties van de graft, wat risico-gecorrigeerde beslissingen ondersteunt op het snijvlak van regeneratieve geneeskunde en pijplijnen voor cardiovasculaire hulpmiddelen. Longitudinale metingen in grootschalige diermodellen positioneren deze methode als een strategisch middel voor translationele continuïteit en portfolio-triage.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt directe analyse van de biomechanische eigenschappen van het transplantaat in een ziekterelataant systeem mogelijk.
- Ondersteunt mechanistische risicoreductie door compliantie en rekbaarheid in vivo te kwantificeren.
- Faciliteert functionele targetvalidatie voor vasculaire constructen van de volgende generatie.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Biedt gestandaardiseerde, kwantitatieve resultaten voor compliantie en rekbaarheid over verschillende graft-typen heen.
- Maakt reproduceerbare, longitudinale beoordeling binnen hetzelfde dier mogelijk, waardoor biologische variabiliteit wordt verminderd.
- Ondersteunt de assay-gereedheid voor comparatieve evaluatie van nieuwe biomaterialen en weefseltechnologische vaten.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt preklinische modeluitkomsten uit met klinische eindpunten die relevant zijn voor graftintegratie en -functie.
- Maakt het mogelijk om de remodellering en groei van nieuwe vaten in de loop van de tijd te volgen in een context van grote dieren.
- Ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van kandidaten met superieure fysiologische prestaties.
Integratie van pipeline en workflow
Deze methode is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek voor vasculaire grafts, waarmee een brug wordt geslagen tussen vroege mechanistische studies en translationele validatie in modellen met grote dieren.
- Discovery Biology: Kwantificeert biomechanische eigenschappen die cruciaal zijn voor hypothesetoetsing en het verduidelijken van pathways bij de ontwikkeling van grafts.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve metrieken voor compliantie en rekbaarheid voor de prioritering van kandidaten.
- Analytics: Levert gegevens over de dwarsdoorsnede en drukgebaseerde outputs om een robuuste statistische vergelijking tussen grafts en natuurlijke vaten mogelijk te maken.
- Translational Research: Ondersteunt de longitudinale monitoring van graft-remodellering en functionele integratie in vivo.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbaar platform voor het evalueren van diverse vasculaire constructen en biomaterialen.
Operationele impact en impact op de organisatie
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen in de prestaties van het transplantaat en vermindert mechanistische ambiguïteit.
- Operationele waarde: Standaardiseert de biomechanische beoordeling en maakt longitudinale vergelijkingen binnen hetzelfde dier mogelijk.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go-beslissingen en verbetert de kapitaalefficiëntie door kandidaten in een vroeg stadium te ontrisken.
- Impact op de portfolio: Ondersteunt risicogebaseerde prioritering en de verdere ontwikkeling van regeneratieve en synthetische vasculaire technologieën.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in chirurgie bij grote dieren, vasculaire beeldvorming en drukmeting.
- Vereist toegang tot infrastructuur voor 3D-angiografie en intravasculaire drukmonitoring.
- Stelt standaardisatie van beeldvormings- en meetprotocollen tussen teams noodzakelijk.
- Aanpassingen kunnen nodig zijn voor verschillende vattypen of diermodellen.
- Het ontwerp van de longitudinale studie moet rekening houden met dierenwelzijn en de reproduceerbaarheid van de procedure.
