Summary
一个基因转染对缺血性心力衰竭的治疗方法是用一个猪心肌梗死模型。我们的简单和可重复性的方法,使我们能够很容易用一个非常简单和重复性的方式评估各种基因转移的疗效。
Abstract
各种新兴的技术正在发展为心衰患者。建立良好的临床前评估是必要的,以确定其疗效和安全性。
使用病毒载体的基因治疗是治疗心脏疾病的最有前途的的的方法之一。提供各种不同的基因的病毒载体基因通过改变具有不可估量的治疗潜力。
在这段视频中,基因转移创造心力衰竭的动物模型的全过程,提出了利用猪模型。第一,阻断近端的左冠状动脉前降支建立心肌梗死。慢性心功能不全心肌重塑的结果。我们的模型的独特之处是一个相当大的疤痕,真正体现严重心力衰竭的病人谁需要积极治疗取得积极成果。心肌梗死后瘢痕组织的创建和发展,同时硝化甘油输液内注射病毒表现。我们的注射方法提供了简单而有效的基因转移,基因表达增强。心肌梗死冠脉内传播病毒的猪模型的结合已被证明是一个一致的和可重复性的方法,这不仅有助于个人基因测试效果,但也比较的许多基因治疗候选人的疗效。
Protocol
1。心肌梗死的创作
- 女约克夏猪,动物生物技术产业(多伊尔斯敦,PA)(20KG)使用Telazol(tiletamine / zolazepam)(8.0毫克/公斤)和丁丙诺啡(0.6毫克)的前药。
- 动物插管和100%的氧气,然后通风。整个过程中,全身麻醉维持异丙酚(5-8mg/kg/hr)。
- 股的网站是准备用70%异丙醇,碘伏酒精。一个经皮穿刺提供访问动脉鞘的位置。鞘插入后,3000-5000 IU的肝素是管理四,维持活化凝血时间250-300秒。
- 一个胺碘酮静脉推注(75毫克)的剂量肌肉注射。开始静脉注射胺碘酮(75毫克),阿托品(2毫克),醋酸钾(20毫克当量)1000毫升生理盐水袋和维护的整个过程中使用150毫升/小时的速度。
- 7神父曲棍球棒导管(Cordis公司;迈阿密,佛罗里达州)是先进的左冠状动脉和冠状动脉造影执行。一个0.014英寸的导丝(雅培,公园,IL)是先进到左冠状动脉前降支(LAD)。 8毫米长,4.0毫米旅行者过线的气球(雅培,公园,IL)是先进的,定位于近端的小伙子,和冠状动脉气球膨胀到3个大气压。法援署闭塞血管造影证实。
- 随着连续的心电图和血流动力学监测,闭塞是保持了90分钟。恶性室性心律失常,偶尔会出现在第40分钟,在这种情况下,,直接从200 J 300焦耳的电流冲击即时交付管理。通常有两种心律失常的高峰时间帧,2至10分钟,球囊扩张后的25至35分钟。勤奋的监测和立即除颤心肌梗死成功创造的关键,因为有帧显示的时间内进入心室颤动的发生率在95%以上。如果执行的即时及适当的除颤,存活率非常高。如果在80毫米汞柱的血压下降,容积负荷是通过快速的静脉注射生理盐水输液。
- 是瘪的气球和所有设备都将被删除。
- 从股动脉鞘中删除,麻醉是功不可没的,恢复过程中的监控和动物。与胺碘酮,阿托品和醋酸钾输液静脉注射生理盐水50毫升/小时下降,是在一夜之间。 Nitroglycerline和Furoscemide肌肉注射给药。然后,动物被允许恢复和小心心电监护,持续至少3个小时。
- 阿司匹林(200毫克)PO,将给予5天。
心肌梗死的创建过程,期间和之后的常见的并发症是冠状动脉解剖,穿刺部位血肿,心律失常,心力衰竭。一个完善的技术和全面监测,预防和管理这些并发症。
2。病毒注射
- 动物准备,如心肌梗死创造steps1 - 3如上所述。应给予相同剂量的肝素,以防止血栓形成在病毒注射。
- 一个5Fr曲棍球棒导管(Cordis公司;迈阿密,佛罗里达州)是先进的左冠状动脉。血管造影后,0.014英寸的导丝是先进的,到法援署到左回旋冠状动脉(LCX),以确定导管的位置。
- 动脉血(-20毫升)是来自导管。为了防止缺血输液过程中,一半是用来稀释血液的解决方案。该病毒是用10毫升血混合,并用生理盐水稀释至20 ml。剩下的10毫升稀释至20 ml,并使用提供的导管管腔内残留的病毒。
- 经耳缘静脉静脉硝酸甘油(20微克/分)开始。
- 导管尖端放置在近端的左主道。通过导管的压力进行监控,以确保导管楔入。
- 该病毒混合血(15毫升)是通过导管注入超过15分钟到左冠状动脉使用输液泵。 15分钟后,注射器交换刷新,和输液是持续10分钟。
- 电线和导管固定在右冠状动脉,左冠状动脉的相同的方式。
- 余下的5毫升血液病毒混合注射入右冠状动脉5分钟,冲洗10分钟。
3。具有代表性的案例
图1显示了在1个月后,心肌梗死创作的左心室。左室壁运动明显受损的射血分数(EF)31%。图2显示了在1个月的左心室的横截面。看到一个大的疤痕,从基地到前壁的心尖。在这个模型的心肌梗死后1个月的平均EF为36%和平均舒张末容积为83毫升,而在同一大小的动物无心肌梗死者的平均分别为68%和42毫升。图3显示了在左心室边境地带面积的表达β-半乳糖苷酶的腺相关病毒(2 × 10 12 DNA酶CMV LAC - Z的rAAV1 resitant颗粒)注射后1个月。增强的表达被发现的病毒注入面积。
图1。射血分数从左边心室心肌梗死创造后1个月。左心室扩张到92.5毫升和前壁的议案明显受损。
图2。氯化三苯四氮唑染色,在心肌梗死创造后1个月的左心室截面划定瘢痕区。看到一个大的疤痕,从基地到前壁的心尖。
图3β-半乳糖苷酶表达的腺相关病毒(2 × 10 12 DNA酶rAAV1 CMV LAC - Z的耐药颗粒)诱导。在边境地带面积梗死和冠状动脉内的病毒注射后的正常组织,1个月之间找到一个表达增强。右下图为阴性对照,只有生理盐水注入冠状动脉,使用相同的协议。
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Discussion
在各种原因引起的心力衰竭,缺血是由远在最常见的病因。为了克服这一严重的疾病,各种治疗方法正在制定中。需要仔细评估的疗法之前,这些有前途的疗法是可以应用到诊所。因此,建立的缺血性心力衰竭模型表示患者的临床情况,心力衰竭治疗的发展是至关重要的。我们的猪心肌梗死模型满足这些翻译的要求。
要通过创建一个心肌梗死诱发心力衰竭,心肌梗死面积的需求要大。我们的模型与以往的研究,也可用于血管内心肌梗死模型1相比,以较大的疤痕。我们发现,管理胺碘酮和超过80毫米汞柱的血压保持在冠状动脉闭塞是必不可少的,以提高成活率和梗死面积。虽然异氟醚是一种有效的麻醉剂,此过程1-2中,我们发现,异丙酚,可保持较高的血压。此外,异氟醚报道有更多的心脏保护效果相比, 异丙酚 3,这可能导致一个减少梗死大小。
心脏基因治疗是目前心脏失败的最有前途的方法之一,并有各种不同的战略转移的基因。首先,内注射携带基因的病毒载体,是一种简单,创伤小的技术。各种尝试,以提高基因表达。我们的实验室已经发现,在注射病毒注入硝酸甘油增加的基因表达(一Karakikes,未发表)。
导致使用腺相关病毒载体的基因转移SERCA2a的积极成果, 在人类4。心脏基因治疗的进一步改善,预计与其他载体的基因,以及载体的改进。我们的交付方法提供了增强的基因表达的简单而有效的基因转移,并且可以很容易地翻译诊所。
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Disclosures
所有的作者有没有商业协会可能构成利益冲突,在手稿。
Acknowledgments
Leducq基金会通过Caerus网络(RJH),支持这项工作是由美国国立卫生研究院R01 HL093183,HL088434,HL071763,HL080498,HL083156和P20HL100396(RJH)。 DL是由德国研究基金会的支持。我们要感谢她在这个项目的技术援助,劳伦Leonardson。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Telazol | Fort Dodge Animal Health | 0856-9050-49 | |
Propofol | APP Pharmaceuticals | 63323-270-20 | |
Heparin | APP Pharmaceuticals | 63323-540-11 | |
Amiodarone | APP Pharmaceuticals | 63323-616-03 | |
Atropin Sulfate | Med-Pharmex | 54925-063-10 | |
Potassium acetate | American Regent Inc. | 2053-25 | |
Nitroglycerine | American Regent Inc. | 4810-25 | |
Salix (Furosemide) | Intervet Inc. | 710461 | |
5 Fr Hockey stick catheter | Cordis | 556-278-0L | |
7 Fr Hockey stick catheter | Cordis | 778-278-00 | |
Coronary wire | Abbott Laboratories | 1044588 | |
Coronary balloon | Abbott Laboratories | 1009447-08 | |
8Fr sheath | Terumo Medical Corp. | RSS801 |
References
- Perez de Prado, A. Closed-chest experimental porcine model of acute myocardial infarction-reperfusion. J Pharmacol Toxicol Methods. 60, 301-306 (2009).
- Angeli, F. S. Left ventricular remodeling after myocardial infarction: characterization of a swine model on beta-blocker therapy. Comp Med. 59, 272-279 (2009).
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- Jaski, B. E. Calcium upregulation by percutaneous administration of gene therapy in cardiac disease (CUPID Trial), a first-in-human phase 1/2 clinical trial. J Card Fail. 15, 171-181 (2009).