Model balonu do Vena Cava Vena Cava Gryzonia
24 maja 2024
Protokół przedstawia model gryzonia przeżywającego do testowania interwencji balonem venoplasty (VB) w żyłach głębokich niezakrzepowych, zakrzepowych i pozakrzepowych.
W naszym laboratorium prowadzonym przez dr Andrea T.Obi badamy rodzaj nieprawidłowej zakrzepicy żylnej krzepnięcia krwi. W rzeczywistości jesteśmy jednym z niewielu laboratoriów na świecie pracujących w tym obiecującym obszarze odkryć. Naszym celem jest wykorzystanie naszych ustaleń i przełożenie ich na nowe, bezpieczniejsze i skuteczniejsze podejścia do leczenia zakrzepicy żylnej.
Nasza praca skłoniła nas do bliższego przyjrzenia się roli układu odpornościowego, w tym obecności infekcji w tworzeniu skrzepliny, a także szlaków prowadzących do ustąpienia zakrzepów, zwłóknienia żylnego, w tym bliznowacenia ścian żył i zespołu pokrzepiowego. Żaden wcześniejszy model zwierzęcy nie był w stanie odtworzyć złożonych interakcji immunologicznych, które występują w żylnej chorobie zakrzepowo-zatorowej u ludzi. Ponadto żaden model nie był w stanie scharakteryzować odpowiedzi na leczenie wewnątrznaczyniowe, po którym następuje badanie ultrasonograficzne.
Wnosimy ważny wkład w zrozumienie, w jaki sposób różne typy komórek odpornościowych wchodzą w interakcje ze środowiskiem wokół skrzepu krwi i jak te interakcje mogą prowadzić do zmian w ekspresji kodu genetycznego komórek, procesu znanego jako regulacja epigenetyczna. Wierzymy, że model balonu do wentylacji żyły głównej dolnej przyspieszy rozwój nowych prototypów angioplastyki balonowej do leczenia zakrzepicy żylnej i możliwości zapobiegania zespołowi pozakrzepowemu. Aby rozpocząć, ustaw znieczulonego szczura do skanowania ultrasonograficznego żyły głównej dolnej lub IVC.
Nałóż żel przewodzący na brzuch i ustaw przetwornik w pozycji poprzecznej. Korzystając z trybu obrazowania dwuwymiarowego lub trybu B, opuść sondę liniową o częstotliwości 10 megaherców na środku brzucha. Kiedy naczynia brzuszne pojawią się w polu widzenia, odróżnij IVC od aorty brzusznej za pomocą oceny ściśliwości i przepływu.
Po zlokalizowaniu IVC zidentyfikuj brzuch w środkowej trzeciej części, poniżej żył nerkowych i powyżej rozwidlenia IVC. W przekroju środkowym IVC zmierz średnicę od ściany do ściany w widoku poprzecznym, korzystając z obrazu w trybie przekroju poprzecznego, rejestrując najszerszą średnicę naczynia. Przechowuj dane na płytach kompaktowych jako pliki DICOM.
Oczyść brzuch trzykrotnie nasączonym gazą peelingiem z chlorheksydyną i roztworem chlorheksydyny. Umieść wysterylizowaną folię spożywczą jako owijkę chirurgiczną, aby przykryć klatkę piersiową i okolice brzucha szczura. Za pomocą nożyczek do tęczówki wykonaj trzycentymetrowe brzuszne nacięcie linii środkowej około dwóch centymetrów poniżej wyrostka mieczykowatego przez skórę i ścianę brzucha.
Za pomocą sterylnej gazy nasączonej solą fizjologiczną odbij jelita po prawej stronie zwierzęcia. Umieść wziernik druciany w nacięciu, aby umożliwić wizualizację IVC. Następnie za pomocą sterylnego aplikatora z bawełnianą końcówką wykonaj rozwarstwienie.
Stosując kauteryzację cienkiej końcówki w niskiej temperaturze, kauteryzuj wszystkie gałęzie lędźwiowe IVC od żył nerkowych do rozwidlenia biodrowego i podwiązuj boczne gałęzie za pomocą niewchłanialnych szwów polipropylenowych 7O. Umieść proksymalny zakrzywiony mikroklips naczyniowy na IVC, który jest oddzielony od aorty i znajduje się poniżej żył nerkowych. Umieść prosty mikroklips na dystalnym IVC powyżej bifurkacji biodrowej.
Umieść 8O nylonowy szew UIT do lewej żyły nerkowej wyśrodkowanej na przedniej powierzchni IVC. Włóż zaostrzony drut prowadzący o średnicy 0,014 milimetra z balonem do venoplastyki z powrotem załadowanym wstecz, aby przepływ krwi do podnerkowego domięśnia IVC do zakrzywionego mikroklipsa. Przesuń balon do środkowego IVC za pomocą techniki Seldingera.
Usuń zaostrzony drut doprowadzający i za pomocą 20-mililitrowej strzykawki do pompowania napompuj balon do venoplastyki przez trzy minuty z nadmiernym rozciągnięciem IVC od 10 do 15%. Przed kaniulacją IVC należy przepłukać wszystkie systemy sterylną solą fizjologiczną, aby uniknąć zatorowości powietrznej. Zaciśnij ścieg U po opróżnieniu i usunięciu balonu do venoplastyki.
Następnie usuń mikroklipsy i zamknij miejsce laparotomii w sposób dwuwarstwowy. Za pomocą wchłanialnego syntetycznego szwu poliglaktynowego 3O zamknij zarówno ścianę brzucha, jak i skórę w ciągły wzór. Odzyskaj szczura w indywidualnej klatce i obserwuj go przez 30 minut pod lampą grzewczą, umieszczoną w odległości 24 cali od klatki, zanim wrócisz do pierwotnej jednostki mieszkalnej.
Średnia prędkość przepływu dopplerowskiego fali pulsacyjnej w żyle głównej dolnej szczurów po umieszczeniu klipsa w naczyniu była znacznie zmniejszona.
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia model przeżycia na gryzoniach, zaprojektowany do testowania interwencji z użyciem balonu do wenoplastyki (VB) w różnych stanach głębokich żył, w tym w scenariuszach nietrombotycznych, trombotycznych i potrombotycznych. Celem badań jest pogłębienie zrozumienia zakrzepicy żylnej oraz usprawnienie strategii leczniczych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Zakrzepica żylna
- Leczenie endowaskularne
- Interakcje z układem odpornościowym
Wstęp
- Zakrzepica żylna wiąże się z nieprawidłowym krzepnięciem krwi.
- Układ odpornościowy odgrywa kluczową rolę w powstawaniu zakrzepów.
- Obecne modele zwierzęce nie odtwarzają dokładnie ludzkiej zakrzepicy żylnej.
- Zrozumienie tych mechanizmów jest niezbędne do opracowania skutecznych metod leczenia.
Cel badania
- Stworzenie modelu gryzoni naśladującego ludzką zakrzepicę żylną.
- Zbadanie odpowiedzi immunologicznej w procesie tworzenia się zakrzepu.
- Ocena skuteczności interwencji VB w różnych stanach żył.
Zastosowane metody
- Opracowanie modelu przeżycia gryzoni.
- Testowanie interwencji z użyciem balonów do wenoplastyki.
- Ocena formowania i rozpuszczania się zakrzepu.
- Charakterystyka oddziaływań immunologicznych podczas tego procesu.
Główne wyniki
- Skuteczne odwzorowanie interakcji immunologicznych w modelu gryzoni.
- Wgląd w rolę układu odpornościowego w dynamice zakrzepów.
- Ocena skuteczności interwencji VB.
- Potencjał do przeniesienia wyników badań do zastosowań klinicznych.
Wnioski
- Opracowany model stanowi cenne narzędzie do badania zakrzepicy żylnej.
- Zrozumienie odpowiedzi immunologicznych może prowadzić do opracowania lepszych strategii terapeutycznych.
- Przyszłe badania mogą przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa i skuteczności leczenia zakrzepicy żylnej.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Model balonowej wenoplastyki żyły głównej dolnej u gryzoni (VBM) stanowi powtarzalny system in vivo do oceny interwencji wenoplastycznych zarówno w nietrombotycznych, jak i potrombotycznych stanach żylnych. Model ten umożliwia mechanistyczną redukcję ryzyka oraz walidację celów dla nowych terapii skierowanych przeciwko zakrzepicy, włóknieniu i przebudowie ścian żylnych. Jego zgodność translacyjna zapewnia pewność prognostyczną w przedklinicznym punkcie zwrotnym dla portfeli interwencji naczyniowych.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków immunologicznych i włóknistych zaangażowanych w zakrzepicę żylną oraz jej ustępowanie.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów poprzez kwantyfikację lokalnych i systemowych efektów potencjalnych interwencji.
- Ułatwia mechanistyczną ocenę ryzyka w odniesieniu do celów powiązanych z przebudową ściany żyły i zespołem pozakrzepowym.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia zwalidowany system zwierzęcy do przesiewowych badań przedklinicznych balonów do wenoplastyki powlekanych i niepowlekanych.
- Umożliwia ustandaryzowane wyniki ilościowe za pomocą RT-PCR, western blot, ELISA, zymografii oraz analizy histologicznej.
- Wspiera powtarzalność i skalowalność, pozwalając na przeprowadzenie wielu analiz z jednej próbki, co ogranicza liczbę wykorzystywanych zwierząt.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z mechanizmami istotnymi dla choroby obserwowanymi w przebiegu zakrzepicy żylnej oraz zespołu pozakrzepowego u ludzi.
- Zapewnia ciągłość procesu od etapu odkryć po przedkliniczną walidację interwencji naczyniowych.
- Wspiera podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju projektu w oparciu o analizę ryzyka, dostarczając danych prognostycznych dotyczących skuteczności i bezpieczeństwa interwencji.
Integracja rurociągu i przepływu pracy
VBM wpisuje się w kontinuum procesów, począwszy od wczesnego etapu odkrywania, przez identyfikację wiodących związków, aż po walidację przedkliniczną terapeutyków naczyniowych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera weryfikację hipotez dotyczących mechanizmów odpornościowych i włóknienia w chorobach żylnych.
- Screening: Dostarcza gotowe do analizy, powtarzalne wyniki służące do oceny wpływu interwencji na biologię ścian żylnych i skrzepów.
- Analityka: Zapewnia ilościowe odczyty molekularne i komórkowe umożliwiające rzetelne porównywanie stanów badawczych.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki przedkliniczne z mechanizmami chorób u ludzi oraz opracowywaniem biomarkerów.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje platformę wielokrotnego użytku do iteracyjnego testowania wielu prototypów interwencji.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w opracowywaniu interwencji naczyniowych.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje przedkliniczne przepływy pracy i umożliwia efektywne wykorzystanie zasobów.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz alokację kapitału dla portfolio naczyniowego.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój nowych kandydatów do wenoplastyki i leków przeciwzakrzepowych.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w chirurgii naczyniowej gryzoni oraz w procedurach wykonywanych pod kontrolą ultradźwięków.
- Wymaga dostępu do infrastruktury analitycznej z zakresu biologii molekularnej, komórkowej i histologii.
- Konieczna jest standaryzacja międzyzespołowa w celu zapewnienia porównywalności i powtarzalności danych.
- Może być wymagana adaptacja protokołu dla różnych szczepów gryzoni lub rodzajów interwencji.
- Ograniczenia praktyczne obejmują złożoność zabiegów chirurgicznych oraz konieczność zastosowania specjalistycznego instrumentarium.
