מודל שונה של חסימת עורק מוחי אמצעי טרנס-גולגולתי לחקר תוצאות שבץ מוחי בעכברים מזדקנים
5 במאי 2023
פרוטוקול זה מדגים מודל שבץ עכבר ייחודי עם אוטם בגודל בינוני ושיעור הישרדות מצוין. מודל זה מאפשר לחוקרי שבץ פרה-קליניים להאריך את משך האיסכמיה, להשתמש בעכברים מזדקנים ולהעריך תוצאות תפקודיות ארוכות טווח.
שבץ משפיע על כמעט 800, 000 אנשים מדי שנה בארה"ב. כ-87% מזה, איסכמי, מציג מצב רפואי קשה. עם זאת, ישנן אפשרויות טיפול מוגבלות זמינות במיוחד בשלב שבץ כרוני. מטרת המחקר שלנו היא לפתח טיפול משפר החלמה שיפחית את הנכות וישפר את איכות החיים של חולי שבץ.
הם משתמשים באופן נרחב בחוט הלהט, מודל חסימת עורק המוח האמצעי, כחיסרון שבו חוט הלהט המוחדר יכול לחסום זרימת דם לעורק המוח האחורי. ל- C57BL/6 בעכברים יש לעתים קרובות עורק תקשורת אחורי ללא הפרעה, המוביל לתמותה גבוהה בשלב ההחלמה משבץ כרוני מאוחר יותר. מודל חסימת עורק המוח האמצעי הטרנס-גולגולתי שלנו שונה באופן חלקי על פני MCA בתא המטען, ויוצר נזק מוחי בקליפת המוח ובסטריאטום דרך חלון גולגולתי קטן.
מודל זה משיג שיעור הישרדות גבוה לטווח ארוך, ליקויים נוירולוגיים הניתנים לגילוי, ועובד היטב גם בעכברים זקנים. מודל MCAO transcranial שלנו יכול לשלב את התכונות הקריטיות של שבץ קליני, כגון רפרפוזיה מאוחרת, ליקויים נוירולוגיים וגורם הזדקנות. מודל זה יכול לשמש להערכת הפוטנציאל הטיפולי של טיפולי שבץ חדשים על התאוששות תפקודית ארוכת טווח.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מציג מודל חדש לשבץ בעכברים, המתמקד בטכניקה משופרת של חסימת העורק המוחי האמצעי (MCAO) בגישה טרנסקרניאלית. המודל יוצר אוטם בגודל בינוני תוךما שהוא מאפשר הערכה של תוצאות תפקודיות ארוכות טווח, במיוחד בעכברים מבוגרים. מטרתו היא להתמודד עם האתגרים הקשורים לשבץ איסכמי ולשפר את היעילות הטיפולית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- מחקר שבץ מוחי
- מודלים פרה-קליניים
רקע
- שבץ מוחי הוא בעיה בריאותית משמעותית, המשפיעה על כמעט 800,000 אנשים מדי שנה בארה"ב, כאשר שבץ איסכמי הוא השכיח ביותר.
- אפשרויות הטיפול הנוכחיות מוגבלות, במיוחד במהלך השלב הכרוני של ההחלמה משבץ.
- למודלים קיימים, כגון MCAO מבוסס פילמנט, יש מגבלות, כגון שיעורי תמותה גבוהים עקב זרימת דם קולטרלית.
- המחקר עוסק בצורך במודלים משופרים לבדיקת טיפולים המגבירים את ההחלמה.
מטרת המחקר
- פיתוח מודל שבץ עם שיעור הישרדות גבוה יותר והערכת תוצאים ארוכי טווח לאחר השבץ.
- בחינת השפעות ההזדקנות על ההחלמה משבץ.
- הערכת הפוטנציאל של התערבויות טיפוליות חדשות בשיפור התוצאים עבור חולי שבץ.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- המחקר משתמש במודל שונה של חסימה טרנסקרניאלית של העורק המוחי האמצעי (MCAO).
- עכברים מסוג C57BL/6 מבוגרים משמשים להערכת גירעונות נוירולוגיים והחלמה תפקודית ארוכת טווח.
- המודל מאפשר פרפוזיה חוזרת מאוחרת והערכה של שלבי התאוששות מרכזיים.
- הערכות נוירולוגיות ומעקב אחר שיעור ההישרדות מבוצעים לאחר החסימה.
תוצאות עיקריות
- מודל ה-MCAO המשופר השיג שיעור הישרדות גבוה וגריעים נוירולוגיים שניתן לזיהוי.
- הוא הדגים בהצלחה את היכולת למדל היבטים קריטיים של שבץ מוחי קליני, כולל רפרפוזיה מאוחרת.
- ההערכה הדגישה את המאפיינים הקריטיים המשפיעים על התאוששות ארוכת טווח בעכברים מבוגרים.
- הממצאים תומכים בתועלת של המודל לבדיקת התערבויות טיפוליות שמטרתן לשפר את תוצאות השבץ המוחי.
מסקנות
- המחקר מדגים מודל שבץ חסון שניתן להשתמש בו כדי להבין מנגנוני התאוששות משבץ.
- מודל זה מספק פלטפורמה לבחינת טיפולים חדשים ולמענה על מגבלות של מתודולוגיות קיימות.
- הוא תורם תובנות בעלות ערך לגבי יחסי הגומלין בין הזדקנות להתאוששות משבץ.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים פרה-קליניים מהימנים של שבץ מוחיים חיוניים להערכת אסטרטגיות טיפוליות המכוונות לשיקום תפקודי ארוך טווח, במיוחד באוכלוסיות מבוגרות. מודל MCAO התוך-גולגולתי המשופר מאפשר הערכה רחבה של פגיעה קורטיקלית וסטריאטלית כאחד, ובכך תומך באמון ניבוי במחקרים תרגומיים של שבץ מוחי. מודל זה נותן מענה לנקודת מפנה קריטית ברצף שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני על ידי שיפור שיעורי ההישרדות ואפשרות לקבלת תוצאות נוירולוגיות מדידות.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של השערות טיפוליות לנוירופרוטקציה והחלמה בשבץ איסכמי.
- תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי מידול דפוסי אינפארקציה רלוונטיים קלינית וגורמי הזדקנות.
- מסייע בתיקוף של מטרות פונקציונליות באמצעות גרעונות נוירולוגיים מדידים בעכברים מבוגרים.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק מערכת in vivo מתוקפסת לסריקת תרכובות מועמדות המיועדות לשיקום משבץ מוחי.
- מבטיח הדירות וסטנדרטיזציה של גודל השבץ (infarct) והערכה נוירולוגית.
- מספק נתונים כמותיים להערכה השוואית של יעילות טיפולית.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם נקודות סיום רלוונטיות למחלה על ידי מידול של שלבים חריפים וכרוניים של שבץ מוחי.
- מאפשר רציפות משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני בעדרים של בעלי חיים מזדקנים.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון עבור טיפולים לשיפור ההחלמה.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד (Pipeline)
מודל זה משתלב בזרימת העבודה הפרה-קלינית, החל משלב הגילוי המוקדם, דרך זיהוי מועמדים (lead identification) ועד לתיקוף טרנסלציונלי של טיפולים לשבץ מוחי.
- ביולוגיית גילוי: מקלה על בדיקת היפותזות הנוגעות למנגנוני נוירופרוטקציה והחלמה תפקודית.
- סריקה: מספקת פלטפורמה הניתנת לשחזור להערכת יעילות של תרכובות בעכברים מזדקנים.
- אנליטיקה: מאפשרת מדידה כמותית של גירעונות נוירולוגיים ותוצאות הישרדות.
- מחקר טרנסלציונלי: מגשר בין ממצאים פרה-קליניים לרלוונטיות קלינית על ידי שילוב של הזדקנות וreperfusion מושהה.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע מודל סטנדרטי וניתן לשימוש חוזר עבור תוכניות מחקר מגוונות בנושא שבץ מוחי.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי התאוששות משברה.
- ערך תפעולי: משפר את השחזור, הסטנדרטיזציה והיכולת להרחבה בין צוותי מחקר.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות של המשך או הפסקה (go/no-go) ויעילות הון על ידי מתן אפשרות להערכה פרה-קלינית חסונה.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון של מועמדים לנוירופרוטקציה ולשיפור ההתאוששות.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בטכניקות של מיקרו-כירורגיה ובהערכה נוירולוגית במכרסמים.
- נדרשת גישה לציוד כירורגי ולתשתית לבדיקות התנהגותיות.
- נדרשת סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי חסימה ומדדי תוצאה.
- ניתן להתאמה למשכים שונים של איסכמיה וללוחות זמנים שונים של התערבות טיפולית.
- המגבלות כוללות מידול חלקי של ההטרוגניות של שבץ מוחי בבני אדם וצורך בתיקוף נוסף בהקשרים ספציפיים.
