$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Miażdżyca jest przewlekłą chorobą zapalną, w której nagromadzenie lipidów i stan zapalny w ścianie naczynia krwionośnego prowadzą do zwężenia światła naczynia, zawałów serca, udarów i utraty kończyn1,2. Interwencje przezskórne (np. angioplastyka i stentowanie) oraz terapia medyczna (np. statyny i leki przeciwpłytkowe) są użytecznymi metodami leczenia miażdżycy; Często jednak są nieskuteczne w leczeniu ciężkiej choroby obturacyjnej zarówno w krążeniu wieńcowym, jak i obwodowym. Przeszczep pomostowy, przy użyciu autogennych odcinków żyły, pozostaje powszechną procedurą leczenia pacjentów z ciężką, rozlaną chorobą wieńcową i obwodową chorobą naczyniową3,4. Jednak przeszczepy żył umieszczone zarówno w krążeniu wieńcowym, jak i obwodowym mają słabe wskaźniki drożności długoterminowej. W krążeniu wieńcowym około 10-20% przeszczepów żył jest niedrożnych po 1 roku, a 50% jest niedrożnych po 10 latach5,6. W krążeniu obwodowym odsetek niepowodzeń przeszczepów żył wynosi 30-50% po 5 latach7.
Terapia genowa jest atrakcyjnym podejściem do zapobiegania niewydolności przeszczepu żyły, ponieważ może dostarczyć terapeutyczny produkt genowy dokładnie w miejscu choroby. W związku z tym w licznych badaniach przedklinicznych przetestowano terapię genową przeszczepu żyłowego8,9. Jednak zasadniczo wszystkie te badania badały skuteczność we wczesnych punktach czasowych (2-12 tygodni)10,11,12,13,14,15,16,17. Nie znamy żadnych dowodów na to, że interwencje terapii genowej mogą zapewnić trwałą (wieloletnią) ochronę przed niewydolnością przeszczepu żyły, która zwykle wynika z przerostu neointimy i miażdżycy4. Opracowaliśmy metodę, która pozwala na trwałą ekspresję transgenu w przeszczepionych żyłach, a tym samym umożliwia testowanie interwencji terapii genowej zarówno w późnych, jak i wczesnych punktach czasowych. Aby osiągnąć trwałą ekspresję transgenu, metoda obejmuje wektory HDAd i strategię opóźnionej transdukcji. Wektory HDAd zapewniają przedłużoną ekspresję transgenu, ponieważ brakuje im genów wirusowych, co uniemożliwia rozpoznawanie (i odrzucanie) transdukowanych komórek przez układ odpornościowy18,19,20,21. Opóźniona transdukcja (wykonywana 28 dni po umieszczeniu przeszczepu) zapobiega utracie transdukowanych komórek podczas procesu tętniczenia, który następuje wcześnie po przeszczepie22.
Inne metody, które osiągają terapeutyczną ekspresję transgenu w ścianie przeszczepu żyłowego, polegają na transdukcji przeszczepu żyłowego w momencie wszczepienia przeszczepu10,11,12,15,16,17. Przy pomiarze szeregowym, ekspresja transgenu przy użyciu tego podejścia szybko spada po transdukcji22,23. W związku z tym w badaniach z zastosowaniem tego podejścia nie oceniano skuteczności po upływie 12 tygodni od przeszczepu żyły, przy czym większość z nich nie oceniała skuteczności po upływie 4 tygodni. W przeciwieństwie do tego, nasza metoda osiąga ekspresję transgenu przeszczepu żyłowego, która utrzymuje się stabilnie przez co najmniej 24 tygodnie i - w oparciu o podobne badania przeprowadzone w tętnicach - prawdopodobnie trwa znacznie dłużej22,24. Nie znamy żadnej innej interwencji w terapii genowej przeszczepu żyły, która osiągałaby stabilną ekspresję transgenu w tym czasie.
Użyliśmy modelu królika do opracowania naszej metody. Inni używali gryzoni, królików lub większych zwierząt do testowania terapii genowej przeszczepów żył10,11,12,15,16,17,25,26. W porównaniu z modelami gryzoni króliki są droższe i podlegają bardziej rygorystycznym wymogom regulacyjnym. Jednak w porównaniu z większymi zwierzętami (np. świniami i psami), króliki są znacznie tańsze w zakupie i trzymaniu w domu oraz znacznie łatwiejsze w obsłudze. Co więcej, naczynia królików przypominają fizjologicznie naczynia ludzkie27, są na tyle duże, że mogą być używane do testowania interwencji przezskórnych28,29, i dostarczają wystarczającą ilość tkanki, aby można było zbadać wiele punktów końcowych (np. histologia, białko, RNA) przy użyciu pojedynczej próbki naczynia krwionośnego22,30. Ponadto, gdy króliki z przeszczepami żył są karmione dietą wysokotłuszczową, rozwija się u nich miażdżyca przeszczepów żylnych31,32, co jest częstą przyczyną niewydolności przeszczepu żyły pomostowania tętnic wieńcowych4,5. Te miażdżycowe przeszczepy żył królika mogą służyć jako podłoże do testowania interwencji terapii genowej dostarczanych tą metodą. Dostarczony protokół może pomóc badaczom w opanowaniu umiejętności technicznych wymaganych do osiągnięcia trwałej ekspresji transgenu w przeszczepach żył królika.