İskemik Kalpte Gen Tedavisinin Etkinliğini Değerlendirmek İçin Büyük Hayvan Modeli
2 Eylül 2021
İskemik kalp hastalığı için miyokard gen tedavisi, gelecekteki terapötikler için büyük umut vaat etmektedir. Burada, iskemik kalpte gen tedavisinin etkinliğini değerlendirmek için büyük bir hayvan modeli sunuyoruz.
Bu protokolde kullanılan yöntemler ve görüntüleme modaliteleri, klinik çalışmalara geçmeden önce iskemik kalpte gen tedavisinin güvenilirliği ve etkinliğinin mükemmel bir görüntüsünü oluşturmaktadır. Bu tekniğin temel avantajları, iskemi modelinin düşük invazivliği, aynı zamanda gen terapisinin kalbin hipokinetik ancak hala uygulanabilir bölgelerine kesin olarak hedeflenmesidir. Saptanabilir herhangi bir perikardiyal sıvıyı değerlendirmek ve miyokard suşunu belirlemek için iskemi operasyonu, gen transferi ve ötenaziden önce transtorasik ekokardiyografi yaparak başlayın.
Dönüştürücüyü, mitral kapak seviyesinde, papiller kas ve apikal seviyelerde parasternal kısa eksen görünümlerine erişmek için domuzun sternumuna işaret eden bir işaretleyici ile domuzun koltuk altının altındaki üçüncü veya dördüncü interkostal boşluğa yerleştirin. Ardından bir klibi kaydetmek için acquire tuşuna basın. İskemi ameliyatından hemen önce koroner anjiyografinin yapılması için, sağ koroner arteri, sol yükselen koroner arteri ve sol ön inen arteri görüntülemek için iyot kontrast madde ile floroskopik kılavuzluk altında 6-F kateter kullanın.
Otoenjektörde sinema görüntülemesi için, bolus süresini üç saniyeye ve toplam hacmi 21 mililitreye ayarlayın ve ardından 5-F pigtail kateteri aracılığıyla sol ventriküle iyot kontrast madde uygulamak için tek ve evet tuşlarına basın. İstirahatte hayvanın sine-görüntülemesini yapın ve daha sonra stres indüksiyonu için intravenöz olarak dobutamin ve artan dozlar uygulayın. Dakikada 160 atımlık hedef kalp atış hızına ulaşıldığında, sine, görüntüleme yapar ve pigtail kateterini çıkarır.
Ejeksiyon fraksiyonunu hesaplamak için ölçüm yazılımını açın, söz konusu görüntünün ventriküler analizini seçin. Biri diyastolde, diğeri sistolde olmak üzere bir zaman dilimi seçmek için görüntüyü kaydırın ve ardından her zaman diliminin ventriküler ana hatlarını çizmek için bir araç seçin. Kronik miyokard iskemisini indüklemek için, gen transferinden 14 gün önce, sol koroner artere bir bobin yerleştirin ve darboğaz stentini sol koroner artere kaydırın ve stentleri distal olarak ilk diyagonale yerleştirin.
Darboğazı yerine sabitlemek için stent-lümen oranı 1.3 olan bir indeflatör kullanarak stentleri arterdeki nominal basınca kadar şişirin. Ek bir 15 saniye sonra, stentin söndürülmesi, ekipmanın arterden geri çekilmesi ve anjiyografi ile darboğaz stentinin doğru yerleştirilmesini sağlayın. Floroskopik kılavuzluk altında anjiyografi ve fonksiyonel ölçümlerden sonra, elektro anatomik haritalama için femoral kılıf aracılığıyla sol ventriküle bir haritalama kateteri sokunur ve sol ventrikülden en az 100 puan toplanır ve bir noktayı onaylamak için kabul et'e tıklayın.
Son haritada, uygulanabilirlik için, kriter olarak beş milivoltun üzerinde tek kutuplu bir voltaj kullanın. Hipokinezi için, mümkün olduğunca düşük, en az% 12 kadar düşük, ancak tercihen% 6'nın altında yerel bir doğrusal kısaltma seçinHayvanı ötenazi yaptıktan sonra, kalbi göğüs boşluğundan toplayın. Hasat edilen kalp durulandıktan sonra, aort kapağının üzerine 18 gauge'lik bir iğne yerleştirin ve iğneyi bir perfüzyon pompasına takın.
Kalbi 750 mililitre% 1 paraformaldehit ile perfüze edin. Kalbi bir santimetre kalınlığında dilimlemek için keskin bir bıçak kullanın ve gen transfer alanından örnekleri% 4 paraformaldehit ve sıvı azot halinde toplayın. Numuneleri% 4 paraformaldehit içinde dört santigrat derecede 48 saat boyunca boyamak üzere saklayın.
Gen tedavisinin etkinliği, 15O-su PET taraması ile çevresel suş, ejeksiyon fraksiyonu ve miyokard perfüzyonu ölçülerek analiz edildi. Doku örnekleri, kalbi elektro anatomik haritayla karşılaştırarak doğrudan gen transfer alanından toplanabilir. Transgen ekspresyonu ve terapötik anjiyogenez, Beta-galaktosidaz boyaması sonrası pozitif hücre sayısı analiz edilerek immün histolojik analiz ile ve trombosit/endotel hücre adezyon molekülü-1 boyaması sonrası miyokard kılcal bölgesi analiz edilerek değerlendirildi.
Darboğaz stentinin anjiyogram yoluyla yerleştirildiğini doğrulamak ve gen transfer alanından örnek almak önemlidir, bu da kalbi elektroanatomik haritayla karşılaştırarak doğrulanabilir. Genel olarak, tüm ölçümleri en tekrarlanabilir şekilde yapmak çok önemlidir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, iskemik kalp hastalığında miyokardiyal gen terapisinin etkinliğini değerlendirmek için kullanılan büyük hayvan modelini ele almaktadır. Belirtilen yöntemler, klinik araştırmalar öncesinde gen terapisinin güvenliği ve etkinliği hakkında temel bilgiler sunmaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kardiyovasküler araştırma
- Gen tedavisi
- İskemik kalp hastalığı
Arka Plan
- Miyokardiyal gen tedavisi, iskemik kalp hastalığının tedavisinde gelecek vaat etmektedir.
- Preklinik değerlendirme için büyük hayvan modelleri temel teşkil eder.
- İnsan deneylerinden önce gen tedavisinin etkinliğinin anlaşılması kritik önem taşır.
- Düşük invazivlik ve hassas hedefleme, önerilen yöntemlerin temel avantajlarıdır.
Çalışmanın Amacı
- İskemik kalp durumlarında gen terapisinin güvenliğini ve etkinliğini değerlendirmek.
- Gelecekteki araştırmalar için güvenilir bir büyük hayvan modeli oluşturmak.
- Miyokardiyal strain'i ve perikardiyal sıvı tespitini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Miyokardiyal strain değerlendirmesi için transtorasik ekokardiyografi.
- Floroskopi eşliğinde 6-F kateter kullanılarak koroner anjiyografi.
- Koroner arterlerin görüntülenmesi için iyotlu kontrast madde kullanımı.
- Gen terapisi hedeflemesi için kalbin hipokinetik ancak canlı alanlarının değerlendirilmesi.
Ana Sonuçlar
- İskemi modelinin düşük invaziviteye sahip olduğu kanıtlanmıştır.
- Gen terapisinin güvenliği ve etkinliğine dair net bir görüntü sağlanmıştır.
- Gen terapisi için etkili hedefleme stratejileri belirlenmiştir.
- Gelecekteki klinik çalışmalar için bir çerçeve oluşturulmuştur.
Sonuçlar
- Miyokardiyal gen tedavisi, iskemik kalp hastalığının tedavisi için önemli bir potansiyele sahiptir.
- Geliştirilen model, preklinik değerlendirme için uygundur.
- Bulguların klinik ortamlarda doğrulanması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Endüstriyel Uygulama Alanları
Bu büyük hayvan modeli, klinik olarak ilgili son noktaları yeniden oluşturarak ve terapötik anjiyogenezi hassas bir şekilde hedeflemeye olanak tanıyarak, iskemik kalp hastalığı için gen terapisinin preklinik değerlendirmesini destekler. Bu yaklaşım, standartlaştırılmış görüntüleme ve fonksiyonel değerlendirmeler aracılığıyla hayvan çalışması sonuçlarını insan denemesi beklentileriyle uyumlu hale getirerek translasyonel riski azaltır. IND öncesi çalışmalar öncesinde gen terapisi adaylarının risklerini azaltmak içinle tekrarlanabilir bir çerçeve sunar.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Hastalığa özgü porcine iskemik kalp modelinde terapötik anjiyogenez hipotezlerinin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hipokinetik ancak canlı miyokard bölgelerine gen transferini hassas bir şekilde hedeflemek için elektroanatomik haritalama kullanarak hedef onayını iyileştirir.
- Öngörücü Değer: Klinik yanıtın öngörücü kantitatif son noktaları olan çevresel strain, ejeksiyon fraksiyonu ve 15O-su PET perfüzyonu kullanarak etkinliği değerlendirir.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Analiz Hazırlığı: Çalışma kohortları genelindele tekrarlanabilir fonksiyonel okumalar sağlamak amacıyla ultrason görüntüleme, koroner anjiyografi ve PET tarama için standartlaştırılmış protokoller oluşturur.
- Kantitatif Çıktılar: Analiz standartlaştırmasını ve laboratuvarlar arası karşılaştırılabilirliği destekleyen ölçülebilir strain, ejeksiyon fraksiyonu ve perfüzyon verileri üretir.
- Ölçeklenebilirlik: Tek bir hayvan modelinde boylamsal değerlendirmeye olanak tanıyan tekrarlı görüntüleme oturumlarını (bazal, iskemi sonrası, gen transferi sonrası) destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlgililik: Sol koroner arterde stent kaynaklı iskemi yoluyla, insan patofizyolojisiyle uyumlu şekilde kronik koroner arter hastalığını taklit eder.
- Translasyonel Süreklilik: Preklinik bulguları klinik çalışma tasarımına aktarmak için klinik olarak kabul görmüş görüntüleme yöntemlerini (eko, anjiyografi, PET) kullanır.
- Risk Ayarlı İlerleme: Multimodal görüntüleme ve histolojik doğrulamadan elde edilen önceden tanımlanmış etkinlik ve güvenlik eşikleri üzerinden devam/durdur kararları alınmasını sağlar.
İş Akışı ve Pipeline Entegrasyonu
Bu model, özellikle in vivo mekanizma kanıtı gerektiren gen tedavisi adayları için, hedef belirleme sonrasında ve aday optimizasyonu öncesinde fonksiyonel doğrulama sağlayarak keşiften preklinik aşamaya uzanan süreklilikle uyum sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Miyokardiyal iyileşmenin hedeflenmiş teslimatını ve boylamsal izlenmesini sağlayarak anjiyojenik faktörlerin hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Farklı gen tedavisi konstrüktlarının karşılaştırmalı değerlendirmesine olanak tanıyan standartlaştırılmış, kantitatif görüntüleme çıktıları (strain, EF, perfüzyon) sunar.
- Analitik: Entegre etkinliğin değerlendirilmesi için fonksiyonel görüntüleme, histolojik kapiler yoğunluk ve transgen ekspresyonu gibi çok modlu veri akışları sağlar.
- Translasyonel Araştırma: Preklinik son noktaları klinik deney ölçümleriyle uyumlu hale getirerek, terapötik anjiyogenez yaklaşımlarındaki öngörü güvenilirliğini artırır.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: İskemik kalp hastalığında birden fazla gen tedavisi hedefinin değerlendirilmesi için yeniden kullanılabilir bir platform oluşturarak model geliştirme tekrarlarını azaltır.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Gen transfer konumunu (elektroanatomik harita aracılığıyla), canlı ancak hipokinetik miyokardiyumdaki fonksiyonel iyileşme ve kapiler büyüme ile ilişkilendirerek mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Standartlaştırılmış görüntüleme protokolleri, stent yerleştirme doğrulaması ve haritalanmış gen transfer bölgelerinden yapılan körleme doku örneklemesi ile tekrarlanabilirliği sağlar.
- Stratejik Değer: İlerleme öncesinde fonksiyonel iyileşme, perfüzyon artışı ve histolojik anjiyogenez arasında uyum gerektirerek, devam/durdurma karar alma sürecini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Klinik olarak öngörülebilir büyük hayvan modelindeki preklinik etkinliğe dayanarak, gen tedavisi programlarının riske göre ayarlanmış önceliklendirmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Hassas stent ve kateter yerleşimi için büyük hayvan cerrahisi, girişimsel kardiyoloji ve elektroanatomik haritalama konusunda uzmanlık gerektirir.
- Ultrason, floroskopi ve 15O-su perfüzyon görüntülemesi yapabilen PET/CT tarayıcılarını içeren görüntüleme altyapısına erişime bağlıdır.
- Veri tekrarlanabilirliğini sağlamak için iskemi indüksiyonu, gen transferi ve multimodal son nokta veri toplama işlemleri için standardize edilmiş çalışma prosedürlerini gerekli kılar.
- Modelin diğer iskemik modellere veya gen aktarım vektörlerine (örneğin, viral ile non-viral) genişletilmesi durumunda adaptasyon değerlendirmelerini içerir.
- Kemirgen modellerine kıyasla çalışma karmaşıklığını ve maliyetini artırabilecek uzman personel ve ekipman ihtiyacı ile sınırlıdır.
Biyofarma SSS
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:45
Transthoracic Echocardiography
1:22
Coronary Angiography and Left Ventricle Cine Imaging Under Rest and Dobutamine Stress
2:39
Ischemia Operation
3:22
Gene Transfer
4:00
Sample Collection
4:41
Results: Assessment of Gene Therapy Efficacy
5:26
Conclusion
