Amerika Birleşik Devletleri'nde, bireylerin yaklaşık yarısı, kalp ve kan damarlarının büyük bir hastalık durumu grubunu içeren en az bir CVD bileşenine sahiptir1. 2060 yılına gelindiğinde, KVH içeren çoklu tanıların prevalansının 2025 yılına kıyasla önemli ölçüde artacağı tahmin edilmektedir. Örneğin, miyokard enfarktüsünün %30, iskemik kalp hastalığının (İHD) %31,3 ve kalp yetmezliğinin %33 oranında artacağı tahmin edilmektedir2. Bu şaşırtıcı istatistikler, diabetes mellituslu bireylerin sayısının %39,3, dislipideminin %27,5 ve hipertansiyonun %27,2 oranında arttığı tahmin edilen kardiyovasküler risk faktörlerine ilişkin benzer tahminlerle birlikte ele alındığında daha da endişe vericidir2. Toplamda, bu, CVD ve risk faktörleri için yenilikçi tedavileri etkili bir şekilde araştırmak için güvenilir ve tekrarlanabilir araştırma modellerine olan yakın ihtiyacı vurgulamaktadır. Domuz3'te fizyolojik olarak benzer CAD modelimizi gösterdik. Domuz kullanımı, klinik öncesi çalışmaların daha önce çevrilebilirlik açısından eleştirildiği CAD'ın insan durumunu doğru bir şekilde temsil etmede araştırma modelimizin geçerliliğini yerine getirmeye yardımcı olur. Domuzlar, insanlara benzer koroner anatomiye, kalp fizyolojisine ve miyokard proteomuna ve metabolizmasına sahiptir4. Ayrıca, modelimizin önemli bir bileşeni, araştırma terapileri nedeniyle sonraki fizyolojik, miyokardiyal ve moleküler sonuçları doğru bir şekilde açıklamaktır.
Tipik olarak, klinik çalışmalar, yalnızca gözlem yoluyla keşfedilen herhangi bir yararlı kardiyovasküler sonucu araştırmak için yeni tıbbi veya cerrahi tedavileri uygulamak için kullanılır. Bu, kardiyovasküler etkilerini araştıran birkaç yeni anti-diyabetik ilacın dönüm noktası denemelerinde belirgindir. Örneğin, SUSTAIN-6 randomize kontrol çalışmasında, glukagon benzeri bir peptit-2 (GLP-1) agonisti olan semaglutid ile tedavi edilen tip 1 diyabetli hastaların, plasebo5'e kıyasla daha düşük majör kardiyovasküler advers olay oranlarına sahip olduğu bulundu. Benzer gözlemler, tip 2 diyabet, kronik böbrek hastalığı ve ek kardiyovasküler risk faktörleri6 olan hastalarda majör advers kardiyovasküler olayların azaldığını gösteren, bir çift sodyum-glukoz kotransporter 1 ve 2 (SGLT-1 ve SGLT-2) inhibitörü olan sotagliflozin üzerinde çalışan başka bir RCT'de de görülmüştür. Bu bulgular, kardiyovasküler risk faktörlerinin ve hastalıkların insidansını azaltmak için bu tür tedavilerin FDA onayını genişletmede çok önemli olmuştur. Bununla birlikte, bu gözlemsel bulguların önemli bir sınırlaması, bu yeni tedavilerin bu tür etkileri sürdürdüğü mekanizmaların anlaşılmamasıdır. Bu, CVD için yeni tedaviler için altta yatan mekanik belirleyicilerin bilimsel keşfinde modelimizin önemini örneklemektedir.
Büyük bir hayvan modeli kullanarak, kardiyak fonksiyon ve miyokard perfüzyonundaki makroskopik değişiklikleri invaziv olarak karakterize edebiliyor ve deneysel tedavilere yanıt olarak mikroskobik moleküler kaymaları kapsamlı bir şekilde anlayabiliyoruz. Kardiyak fonksiyondaki varyasyonları belirlemek için PV loop kateterizasyonunun kullanımını kullanıyoruz. PV döngülerinin kullanımı, sistol ve diyastol sırasında ventriküler fonksiyonu invaziv olarak belirlemek için altın standarttır ve ekokardiyogram veya kardiyak MRG7 gibi invaziv olmayan görüntüleme tekniklerini karşılaştırmak için bir ölçüt görevi görür. Bu teknik, her bir hemodinamik değişkeni belirlemek için birkaç ölçüm yapmamıza ve tekrarlanabilir veri toplamayı sağlamak için kateteri gerçek zamanlı olarak yeniden konumlandırmamıza olanak tanır. Başka bir deyişle, bu tekniğin kullanımı, başlangıç kardiyak fonksiyonel, iskemik başlangıçtaki kardiyak fonksiyon ve tedavi sırasında gibi uzunlamasına verilerin toplanamaması durumunda sınırlıdır. Bunun, yükten bağımsız ölçümleri ölçme yeteneği ile dengelendiğini ve kalbin içsel fonksiyonel durumunu kazandığını düşünüyoruz. Ayrıca, en iskemik bölgenin haritalandırılmasından sonra izotop etiketli mikroküre enjeksiyonlarının kullanılması, bir terapötik ajanın herhangi bir iskemik faydasının belirlenmesine yardımcı olur. Mikroküre enjeksiyonlarının bölgesel miyokardiyal kan akışındaki değişikliklerin doğru bir temsili olduğu uzun zamandan beri kanıtlanmıştır8.
Laboratuvarımız sürekli olarak 15 μm çapında ve 2,5 milyon mikroküre/mL konsantrasyonda mikro küreler kullanır. Bu çap, mikrokürelerin kan akışına göre düzgün bir şekilde dağıldığını ve daha küçük çapın sol ventrikül katmanları9 arasındaki dağılımda en az varyasyon gösterdiğini gösteren önceki bir çalışma ile onaylandığı gibi, miyokardiyal kan akışının en hassas ölçümünü sağlar. Ek olarak, laboratuvarımızda kullanılan bu kadar yüksek konsantrasyonlarda kolayca üretilen güvenilir sonuçlar elde etmek için minimum miktarda mikroküre alımı gereklidir. Birlikte ele alındığında, terminal hasat sırasında kullanılan teknikler, herhangi bir sayıda deneysel tedaviden sonra temel kardiyak fizyolojik değişiklikleri tutarlı ve titiz bir şekilde analiz eder. Bu karakterizasyon, miyokard dokusunu toplama ve miyokard içindeki merkezi dogmanın her katmanında sağlam, kantitatif karakterizasyon sağlayan multiomik çalışmalar gibi ileri teknolojilerle bölgesel değişiklikleri kapsamlı bir şekilde analiz etme yeteneği ile daha da desteklenmektedir.