Quantificazione della compliance e della distensibilità della vena cava inferiore in un modello ovino in vivo mediante angiografia 3D
26 aprile 2024
Questo protocollo consente la quantificazione in vivo della compliance venosa e della distensibilità utilizzando il cateterismo e l'angiografia 3D come procedura di sopravvivenza, consentendo una varietà di potenziali applicazioni.
Il nostro obiettivo è quello di migliorare i risultati a lungo termine per i pazienti con cardiopatie congenite utilizzando un approccio di medicina rigenerativa. Il nostro innesto vascolare di ingegneria tissutale si sviluppa in un neovaso composto dalle cellule del paziente. Il nostro obiettivo è quello di fare confronti tra il nostro innesto, la vena nativa e lo standard clinico politetrafluoroetilene o PTFE.
Abbiamo stabilito che il nostro neo vessel mostra capacità di crescita e che si avvicina alla funzionalità nativa del vaso. Utilizzando questo metodo, abbiamo anche recentemente dimostrato che il neo vessel mantiene la compliance e la distensibilità a lungo termine ed è resistente alla formazione di calcificazioni distrofiche. L'uso dell'angiografia 3D ci consente di visualizzare l'intero percorso della vena cava inferiore toracica nel nostro modello di animale di grossa taglia ovino.
Oltre a consentirci di visualizzare la morfologia dell'imbarcazione, consente anche di regolare l'orientamento post-acquisizione per garantire che stiamo ottenendo misurazioni da una sezione trasversale reale. Il nostro metodo in-vivo ci consente di determinare la capacità di conformità e distensibilità del recipiente nel suo contesto nativo. Inoltre, ci consente di effettuare misurazioni longitudinali dello stesso animale di studio, necessarie per tenere traccia dei cambiamenti nello sviluppo e nel rimodellamento dei neovasi.
Panoramica
Questo protocollo consente la quantificazione in vivo della compliance venosa e della distensibilità mediante cateterizzazione e angiografia 3D. Questa procedura di sopravvivenza ha diverse applicazioni potenziali nel migliorare gli esiti per i pazienti affetti da malattie cardiache congenite.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Medicina rigenerativa
- Ricerca cardiovascolare
- Tecniche di imaging 3D
Sfondo
- Le malattie cardiache congenite presentano notevoli sfide nella gestione del paziente.
- Gli innesti vascolari ingegnerizzati potrebbero migliorare gli esiti per il paziente.
- Comprendere la compliance e la distensibilità venosa è fondamentale per la funzionalità dell'innesto.
- La angiografia 3D fornisce un'immagine dettagliata delle strutture vascolari.
Scopo dello studio
- Sviluppare una protesi vascolare ingegnerizzata che imiti la funzionalità del vaso nativo.
- Confrontare le prestazioni della protesi con quelle delle vene native e dei materiali standard.
- Valutare la compliance e la distensibilità a lungo termine del neo-vaso.
Metodi Utilizzati
- cateterizzazione per misurazioni in vivo.
- angiografia 3D per l'imaging della vena cava inferiore toracica.
- analisi comparativa delle proprietà dell'innesto e del vaso nativo.
- follow-up a lungo termine per valutare le prestazioni dell'innesto.
Risultati principali
- Il neo vaso mostra una capacità di crescita simile a quella dei vasi nativi.
- La complianza e la distensibilità sono mantenute nel tempo.
- La protesi è resistente alla calcificazione distrifica.
- La tomografia 3D cattura efficacemente l'anatomia vascolare.
Conclusioni
- I grafts ingegnerizzati a livello tissutale possono avvicinarsi alla funzionalità dei vasi nativi.
- La complianza a lungo termine e la distensibilità sono fondamentali per il successo del graft.
- La angiografia 3D è uno strumento prezioso per la ricerca vascolare.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La valutazione quantitativa in vivo della compliance venosa e della distensibilità affronta un'importante lacuna nello sviluppo di innesti vascolari, consentendo un confronto diretto tra costrutti ingegnerizzati e vasi nativi in condizioni fisiologiche. Questa capacità aumenta la fiducia predittiva sulle prestazioni dell'innesto, sostenendo decisioni basate sulla valutazione del rischio nel punto di intersezione tra medicina rigenerativa e sviluppo di dispositivi cardiovascolari. La misurazione longitudinale in modelli di grandi animali colloca questo metodo come un asset strategico per la continuità traslazionale e la selezione del portafoglio.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione delle Target
- Permette l'analisi diretta delle proprietà biomeccaniche del trapianto in un sistema rilevante per la patologia.
- Consente la riduzione del rischio meccanicistico quantificando la compliance e la distensibilità in vivo.
- Semplifica la validazione funzionale degli obiettivi per costrutti vascolari di nuova generazione.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce output standardizzati e quantitativi per la compliance e la distensibilità tra diversi tipi di innesti.
- Consente una valutazione riproducibile e longitudinale nello stesso animale, riducendo la variabilità biologica.
- Permette la preparazione del saggio per la valutazione comparativa di nuovi biomateriali e vasi ingegnerizzati tramite ingegneria tissutale.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea gli output del modello preclinico a endpoint clinici rilevanti per l'integrazione e la funzionalità del trapianto.
- Permette il monitoraggio nel tempo del rimodellamento e della crescita dei nuovi vasi in un contesto con animali di grandi dimensioni.
- Supporta la progressione dei candidati con prestazioni fisiologiche superiori, adeguata al rischio.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo metodo si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica per gli innesti vascolari, collegando studi meccanicistici iniziali e validazione traslazionale in modelli di grandi animali.
- Biologia della Scoperta: Quantifica le proprietà biomeccaniche fondamentali per la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi nello sviluppo del trapianto.
- Screening: Fornisce metriche quantitative e riproducibili di complianza e distensibilità per la priorizzazione dei candidati.
- Analisi: Fornisce dati di uscita derivati dall'area della sezione trasversale e dalla pressione, consentendo confronti statistici robusti tra innesti e vasi nativi.
- Ricerca Translazionale: Permette il monitoraggio longitudinale del rimodellamento dell'innesto e dell'integrazione funzionale in vivo.
- Riutilizzo Aziendale: Stabilisce una piattaforma riutilizzabile per la valutazione di diverse costruzioni vascolari e biomateriali.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nelle prestazioni del trapianto e riduce l'ambiguità meccanicistica.
- Valore operativo: Standardizza la valutazione biomeccanica e consente confronti longitudinali all'interno dello stesso animale.
- Valore strategico: Orienta le decisioni di avanzamento o interruzione e migliora l'efficienza del capitale riducendo precocemente i rischi associati ai candidati.
- Impatto sul portafoglio: Favorisce la priorizzazione e lo sviluppo di tecnologie vascolari rigenerative e sintetiche adeguandoli al livello di rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in chirurgia su animali di grandi dimensioni, imaging vascolare e misurazione della pressione.
- Richiede l'accesso a infrastrutture per angiografia 3D e monitoraggio intravascolare della pressione.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per i protocolli di imaging e misurazione.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diversi tipi di vasi o modelli animali.
- Il disegno dello studio longitudinale deve tenere conto del benessere animale e della ripetibilità delle procedure.
