Summary
Iskemik kalp yetmezliği tedavisi için gen transferi yöntemi miyokard infarktüsü domuz modeli kullanılarak açıklanmıştır. Basit ve tekrarlanabilir bir yöntem bize kolayca çeşitli gen transferlerinin etkinliğini değerlendirmek için çok basit ve tekrarlanabilir bir yol sağlar.
Abstract
Kalp yetmezliği olan hastalar için Çeşitli gelişmekte olan teknolojiler geliştirilmektedir. Köklü preklinik değerlendirmeler için gerekli etkinlik ve emniyetini belirlemek.
Viral vektörler kullanılarak Gen tedavisi, kalp hastalıklarının tedavisi için en umut verici yaklaşımlar biridir. Taşıyıcı geni değiştirerek farklı genler Viral teslim ölçülemez tedavi potansiyeline sahiptir.
Bu video, kalp yetmezliği oluşturma, gen transferi bir hayvan modeli tam süreci domuz modeli kullanılarak sunulmaktadır. İlk olarak, miyokard enfarktüsü, proksimal sol ön inen koroner arter oklüzyonu ile oluşturulur. Kronik kalp yetmezliği, kalp remodeling sonuçlanır. Model Benzersiz gerçekten olumlu sonuçlar elde etmek için agresif tedavi gerektiren ağır kalp yetmezliği olan hastalarda yansıtan oldukça büyük bir yara. Sonra miyokard infarktüsü skar dokusu oluşturma ve geliştirme, bir virüs intrakoroner enjeksiyon eş zamanlı nitrogliserin infüzyonu ile gösterilmiştir. Bizim enjeksiyon yöntemi, gelişmiş gen ekspresyonu ile basit ve etkili bir gen transferi sağlar. Intrakoroner virüs teslimat ile miyokard infarktüsü domuz modeli Bu kombinasyon, tutarlı ve tekrarlanabilir bir metodoloji, bireysel gen etkisini test etmek için değil, sadece yardımcı olduğu kanıtlanmış, ama aynı zamanda terapötik aday olarak birçok genlerin etkinliğini karşılaştırmak.
Protocol
1. Miyokard infarktüsü oluşturma
- Hayvan Biyoteknoloji Sanayi (Doylestown, PA) Kadın Yorkshire domuz (20kg) Telazol (tiletamine / zolazepam) (8.0 mg / kg) ve Buprenorfin (0.6 mg) kullanarak pre-ilaçlı.
- Hayvanlar% 100 oksijen ile entübe ve sonra havalandırılan. Genel anestezi işlem boyunca Propofol (5-8mg/kg/hr) ile korunur.
- Femur site povidon iyot,% 70 izopropil alkol ile hazırlanır. Bir perkütan ponksiyon arter erişim ve kılıf yerleşim için sağlar. Kılıf ekleme sonra, 3000-5000 IU heparin IV 250-300 saniye aktive edilmiş pıhtılaşma zamanında korumak için uygulanır.
- Amiodaron (75 mg) bolus doz intramüsküler olarak uygulanır. Amiodaron (75 mg), Atropin (2 mg) ve potasyum asetat (20 mEq) ile 1000 ml serum fizyolojik çanta intravenöz enjeksiyon başladı ve işlem boyunca 150 ml / saat oranı kullanılarak korunur.
- 7 Fr hokey sopası kateter (Cordis, Miami, FL), sol koroner arter için gelişmiş ve koroner anjiyografi uygulandı. 0.014 inç kılavuz tel (Abbott Park, IL), sol ön inen koroner arter (LAD) içine ilerletilir. 8 mm uzunluğunda, 4.0 mm VOYAGER üzerinden tel balon (Abbott Park, IL) gelişmiş ve konumlandırılmış proksimal LAD ve 3 atm koroner balon şişirilir. LAD Tıkanıklığı anjiyogram tarafından teyit edilir.
- Sürekli elektrokardiyografi ve hemodinamik izleme, tıkanma, 90 dakika süreyle muhafaza edilir. Malign ventriküler aritmiler zaman zaman uygulanan bu durumda, 300 J, 200 J akım şokların hemen teslim, ilk 40 dakika içinde oluşabilir. Genellikle aritmi iki pik zaman dilimlerini, bir adet 2 ila 10 dakika ve balon şişirme sonra 25 ve 35 dakika arasında bulunmaktadır. Yılından bu yana% 95 den fazla kare belirtilen süre içinde ventriküler fibrilasyon girme insidansı vardır Diligent izleme ve acil defibrilasyon başarılı miyokard infarktüsü yaratılmasına önemli. Derhal ve uygun bir defibrilasyon yapılırsa, hayatta kalma oranı çok yüksektir. Kan basıncı 80 mmHg altına düşerse, hacim yükü hızlı intravenöz serum fizyolojik infüzyonu ile gerçekleştirilir.
- Balon söndürülmeli ve tüm cihazlar kaldırılır.
- Kılıf femoral arterden kaldırılır, anestezi tevkif edilen ve hayvan kurtarma sırasında izlenir. Amiodaron, atropin ve Potasyum Asetat infüzyonu ile intravenöz serum fizyolojik 50 ml / saat hızla azalır ve bir gecede verilir. Nitroglycerline ve Furoscemide intramüsküler enjeksiyonlar uygulanır. Sonra hayvan kurtarmak için izin verilir ve dikkatli EKG izlenmesi en az 3 saat boyunca devam eder.
- Aspirin (200mg) PO beş gün verilecektir.
Miyokard infarktüsü oluşturma işlemi sırasında ve sonrasında sık görülen komplikasyonlar, koroner diseksiyon, delinme sitesi hematom, aritmi ve kalp yetmezliği. Bir tekniği rafine ve kapsamlı izleme Bu komplikasyonları önlemek ve yönetmek için gereklidir.
2. Virüs Enjeksiyon
- Hayvanlar, miyokard infarktüsü oluşturma steps1-3, yukarıda belirtildiği gibi hazırlanır. Aynı doz heparin, virüs enjeksiyonu sırasında tromboz önlemek için verilmelidir.
- 5Fr bir hokey sopa kateter (Cordis, Miami, FL), sol koroner arterin ileri düzeydedir. Anjiyogram sonra 0.014 inç kılavuz tellerin iki, içine bir LAD ve içine bir kateter pozisyonunu düzeltmek için sol sirkumfleks koroner arter (LCX) gelişmiş.
- Arteryel kan (-20 ml) kateter çekilir. Infüzyon sırasında iskemi önlemek için, yarım seyreltilmiş kan çözümü için kullanılır. Virüs, 10 ml kan ile karışık ve 20 ml serum fizyolojik ile seyreltilir. Kalan 10 ml, 20 ml seyreltilmiş ve kateter lümeni içinde kalan virüs teslim.
- İntravenöz nitrogliserin (20 mikrogram / dk) kulak damar yoluyla başlatılır.
- Kateter ucu proksimal sol ana yolu yer almaktadır. Kateter yoluyla basınç kateteri wedging olmadığından emin olmak için takip edilmektedir.
- Virüs karışık kan (15 ml), sol koroner arter içine bir infüzyon pompası kullanarak 15 dakika içinde kateter aracılığı ile enjekte edilir. 15 dakika sonra şırıngayı temizlemek için değiştirilir ve infüzyon, 10 dakika boyunca devam eder.
- Bir tel ve kateter sağ koroner arter, sol koroner arter aynı şekilde sabittir.
- Virüs ile karışık kan kalan 5 ml floş 10 dakika 5 dakika boyunca sağ koroner arter içine enjekte edilir.
3. Temsilcisi Vaka
Şekil 1, miyokard infarktüsü oluşturma sonrası 1 ay sol ventrikül gösterir. Sol ventrikül duvar hareket ejeksiyon fraksiyonu (EF) ile önemli ölçüde bozulur% 31. Şekil 2'de, 1 ay sonra sol ventrikül kesitlerini göstermektedir. Ön duvar tabanından zirvesine büyük bir yara görülmektedir. Bu modelde 1 ay sonra miyokard infarktüsü ortalama EF% 36 ve miyokard infarktüsü olmadan aynı büyüklükte hayvan olanların ortalama sırasıyla% 68 ve 42 ml ise ortalama diyastol sonu hacmi, 83 ml. Şekil 3 beta-gal ifade adeno-ilişkili virüs enjeksiyonu (2 x 10 12 rAAV1 CMV Lac-Z DNAz durabileceğiniz parçacıklar) 1 ay sonra sol ventrikül sınır bölgesi alanda gösterir. Gelişmiş bir ifade virüs enjekte alanda bulundu.
Şekil 1. Ejeksiyon fraksiyonu, miyokard infarktüsü oluşturma 1 ay sonra sol ventrikül ölçülür . Sol ventrikül 92.5 ml dilate ve anterior duvar hareket önemli ölçüde bozulur.
Şekil 2 miyokard infarktüsü oluşturulduktan sonra 1 ay sonra sol ventrikül, Trifenil tetrazolium klorür ile boyanan kesitler skar alanı tanımlamak için. Ön duvar tabanından zirvesine büyük bir yara görülmektedir.
Şekil 3. Beta-gal adeno-ilişkili virüs (2 x 10 12 rAAV1 CMV Lac-Z DNAz dayanıklı parçacıklar) ile indüklenen ifadesi. Gelişmiş bir ifadenin, enfarktüsü ve intrakoroner virüs enjeksiyondan sonra, 1 ay normal doku arasındaki sınır bölge bulunur. Sağ alt resim, negatif kontrol, sadece serum fizyolojik aynı protokol kullanılarak koroner arterlerde enjekte edildi gösterir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Çeşitli nedenleri arasında kalp yetmezliği, iskemi etiyolojisinde en sık uzak. Bu ciddi bir hastalıktır aşmak için, çeşitli tedavi yaklaşımları geliştirilmektedir. Bu umut verici bir tedavi kliniklerinde uygulanabilir önce terapiler dikkatli değerlendirilmesi gereklidir. Bu nedenle, hastaların klinik koşulları temsil eden bir iskemik kalp yetmezliği modeli kurulması kalp yetmezliği tedavilerin geliştirilmesi için kritik öneme sahiptir. Bizim domuz miyokard infarktüsü modeli bu translasyonel gereksinimlerini karşılamaktadır.
Miyokard infarktüsü oluşturarak kalp yetmezliğine yol için, infarkt alanında büyük olmalı. Bizim modelimiz de endovasküler miyokard infarktüsü modeli 1 önceki çalışmalara kıyasla daha büyük bir yara vardır. Amiodaron yönetmek ve koroner oklüzyon sırasında kan basıncı 80 mmHg üzerinde muhafaza hayatta kalma oranı ve infarkt alanı artırmak için gerekli olduğunu buldular. İsofluranın Bu prosedür 1-2 için etkili bir anestezik iken, propofol ile, yüksek kan basıncı muhafaza edilebilir bulundu. Buna ek olarak, İsofluranın Propofol 3 ile karşılaştırıldığında daha fazla kardiyo-koruyucu etkileri rapor edilir ve bu enfarktüsü azalmış bir boyut yol açabilir .
Kardiyak gen tedavisi, kalp yetmezliği için en umut verici yaklaşımlar ve gen transferi için çeşitli stratejiler vardır. Her şeyden önce, bir geni taşıyan viral vektörlerin intrakoroner enjeksiyon, basit ve daha az invazif bir tekniktir. Çeşitli girişimler gen ekspresyonu artırmak için yapılır. Laboratuvar virüs enjeksiyon sırasında nitrogliserin beslerken gen ekspresyonu (I. Karakikes, yayınlanmamış) arttığı bulundu.
Insanlar 4 adeno-ilişkili viral vektör kullanılarak SERCA2a gen transferi olumlu sonuçlar vardır. Kardiyak gen tedavisi için daha fazla iyileştirmeler ek taşıyıcı genlerin yanı sıra vektör ayrıntılandırmaları bekleniyor. Bizim dağıtım yöntemi, gelişmiş gen ekspresyonu ile basit ve etkili bir gen transferi sağlar ve kolayca kliniği tercüme edilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Tüm yazarlar, el yazması ile bağlantılı olarak bir çıkar çatışması doğurabilecek herhangi bir ticari dernekler var.
Acknowledgments
Bu çalışma NIH R01 HL093183 HL088434, HL071763, HL080498, HL083156 ve P20HL100396 (RJH) tarafından, Caerus ağ (RJH) yoluyla Leducq Vakfı tarafından desteklenmektedir. DL Alman Araştırma Vakfı tarafından desteklenmiştir. Lauren Leonardson Biz bu projeye teknik destek için teşekkür etmek istiyorum.
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).
- Urdaneta, F., Lobato, E. B., Kirby, D. S. &, Sidi, A. Treating myocardial stunning randomly, with either propofol or isoflurane following transient coronary occlusion and reperfusion in pigs. Ann Card Anaesth. 12, 113-121 (2009).
- 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).
