As doenças decorrentes fundamentalmente de etiologias tromboembólicas apresentam uma importante fonte de morbidade e mortalidade na sociedade atual. As manifestações da patogênese tromboembólica incluem, mas não estão limitadas a, infartos do miocárdio, acidentes vasculares cerebrais isquêmicos, tromboses venosas profundas e embolia pulmonar1. Uma enorme quantidade de pesquisas em andamento, abrangendo várias disciplinas, gira em torno do desenvolvimento de métodos seguros e eficazes para lidar com a trombose patogênica. Variações nas manifestações arteriais e venosas da trombose e localizações anatômicas variadas resultaram no desenvolvimento de diferentes abordagens de tratamento. No entanto, o tratamento agudo geralmente depende do uso de trombólise farmacológica via ativadores de plasminogênio com potencial para trombectomia mecânica em certas circunstâncias clínicas2.
O desenvolvimento de novas estratégias de tratamento farmacológico depende fundamentalmente de modelos animais in vivo e modelos de digestão in vitro para testes pré-clínicos 3,4. Os modelos in vivo se beneficiam naturalmente de sua capacidade de capturar a complexa interação de vários parâmetros fisiológicos na eficácia do tratamento, que incluem a depuração de agentes farmacêuticos, bem como interações celulares com medicamentos. No entanto, essa mesma complexidade geralmente torna esses modelos bastante caros e introduz problemas adicionais ao tentar isolar a farmacodinâmica / cinética subjacente em animais que diferem significativamente da fisiologia humana. O desenvolvimento de modelos in vitro ajudou a facilitar um ambiente de teste destilado no qual o desenvolvimento e a triagem de medicamentos podem ser realizados, mas muitas vezes carecem da fidelidade necessária para recapitular o estado da doença que está sendo estudado.
Protocolos in vitro comumente encontrados para testar novos trombolíticos dependem da utilização de coágulos formados e lisados sob condições estáticas, em que a massa residual do coágulo serve como desfecho primário 5,6. Infelizmente, essas técnicas não levam em conta os aspectos mecânicos da lise do coágulo, como fluxo turbulento e quedas de pressão transtrombo, que podem alterar significativamente a farmacodinâmica dos medicamentos em teste. Além disso, os coágulos formados sob condições estáticas contêm microarquitetura que difere dos coágulos fisiológicos. A presença de cisalhamento durante a formação do coágulo demonstrou reprodutivelmente afetar as características do coágulo resultante, como ativação plaquetária e reticulação da fibrina. Os coágulos produzidos sob fluxo de cisalhamento exibem heterogeneidade complexa da ponta à cauda que está ausente em coágulos formados estaticamente 7,8. Tais desvios da arquitetura fisiológica do coágulo podem afetar a importante caracterização do desenvolvimento de medicamentos que inclui a penetração do medicamento dentro de um trombo e a subsequente eficiência da lise9.
Para abordar algumas dessas limitações associadas ao uso de modelos estáticos de coagulação / lise de coágulo, a adoção da alça de Chandler para formação de coágulos e lise de coágulos na presença de cisalhamento ressurgiu10. Embora tais sistemas permitam uma melhor representação da dinâmica do fluxo e gerem coágulos com arquitetura fisiologicamente mais relevante em comparação com ensaios relativamente estáticos, suas condições de fluxo simplificadas ainda representam um desvio das condições fisiológicas. Por fim, abordagens microfluídicas também foram realizadas devido à sua facilidade de imagem e padrões de fluxo uniformes; no entanto, eles permanecem uma remoção significativa das condições fisiológicas esperadas dentro dos vasos maiores afetados principalmente na maioria dos distúrbios tromboembólicos clinicamente relevantes 11,12.
Com a discussão acima em mente, desenvolvemos um modelo de trombólise in vitro de alta fidelidade para triagem pré-clínica de drogas trombolíticas. O modelo visa abordar algumas das armadilhas atuais detalhadas acima no domínio da nova triagem de terapia trombolítica e foi validado quanto à reprodutibilidade e sensibilidade em concentrações variadas de ativador de plasminogênio tecidual (tPA). O sistema aqui descrito oferece fluxos de cisalhamento fisiológicos utilizando uma bomba peristáltica, um amortecedor de pressão, um reservatório aquecido, dois sensores de pressão, um fluorômetro em linha e um análogo de coágulo formado por cisalhamento de Chandler marcado com fluorescência para facilitar o rastreamento em tempo real da fibrinólise13. Em conjunto, o sistema geral é chamado de Ensaio de Fibrinólise de Fluxo Fluorométrico em Tempo Real (RT-FluFF Assay)14 e este manuscrito discutirá os meandros da configuração e execução bem-sucedidas de ensaios neste modelo de trombólise in vitro de alta fidelidade.