Оптимизировать модель перфузируемого изолированного сердца (любого органа) под проверку и быстрое внедрение в клиническую практику (прежде всего трансплантологию) основных технологий регенеративной медицины.
Стратегия оптимизации вывода технологий в практическую медицину будет отталкиваться от простых (более очевидных технически и практически, уже апробированных) задач, для выбранных технологий и далее, сохраняя преемственность, решать выбранными технологиями более сложные задачи.
Отбор может быть по:
- Важности проблемы в клинике и изученности
Технология редактирования генов CRISPR: создание иммунной толерантности* -> Увеличение позитивного сигналинга (например, увеличение экспрессии IL10 ) -> Подавление раковых клеток ->
*Развитие иммунной толерантности с помощью технология редактирования генов CRISPR например, редактируя Treg или дендритные клетки, см _6 или удаляя молекулы MHC I и II и вставляя CD47 в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) и далее переходить к более сложным задачам. Подробнее в _6.
- По системе интеллектуальной доставки лекарства к цели (см_8)
синтетические полимеры — наночастицы — внеклеточные везикулы
- По необходимости химической модификации
Устойчивость к протеазам — снижение иммуногенности — отсутствие побочного действия
И так по каждой технологии регенеративной медицины.
_10_ .Многие исследовательские группы в значительной степени полагаются на выброшенные человеческие органы для исследований перфузии ex situ , и на протяжении многих лет они были ценным ресурсом для исследований трансплантации. Однако часто невозможно предсказать, станут ли эти органы доступными и когда они появятся; кроме того, вариации в отношении сопутствующих заболеваний и состояний или продолжительности холодовой ишемии довольно значительны, что усиливает уже имеющуюся общую гетерогенность. По этим и другим причинам выброшенные человеческие органы стали непрактичным, менее ценным с научной точки зрения и зачастую ненадежным источником органов. …
Наша модель направлена на преодоление многих из этих проблем, поскольку она дает возможность планировать хорошо спланированные и контролируемые эксперименты на здоровых органах, которые подверглись специфическому повреждению, такому как теплая ишемия, связанная с извлечением DCD, и, следовательно, может предоставить ценные и полезные сведения. воспроизводимые условия для исследователей, заинтересованных в исследованиях органов DCD. Практика бойни может различаться во всем мире, но в этом протоколе описана процедура в контексте Великобритании, однако в случаях различий в практике скотобойни описанные здесь техника и процедуры не должны отличаться после того, как исследователи подтвердят смерть животного. Кроме того, доступность сосудистых трансплантатов от животного облегчает реконструкцию сосудов для преодоления потенциальных изменений в сосудистой анатомии, которые могут повлиять на перфузию органа. Отказ от использования свиней, выращенных исключительно для лабораторных исследований на крупных животных, вместо использования животных, которые уже используются в пищевой промышленности, соответствует основному этическому принципу сокращения. Этот подход явно предпочтителен, если рассматривать его в контексте этических принципов «3R» (сокращение, уточнение, замена) ( 14 ), которые были разработаны для поддержки исследований на животных за последние 50 лет. …..
С распространением новых подходов и технологий в области перфузии и регенерации органов необходимы доклинические исследования для разработки, оценки и внедрения в клиническую практику, поскольку они предлагают хорошо контролируемые условия, которые позволяют исследовать основные молекулярные механизмы ( 1 )…. Модели на свиньях оказались очень успешными и полезными в доклинических исследованиях в области трансляционной трансплантации, особенно при разработке перфузионных технологий. Свиньи имеют анатомию брюшной полости, висцеральных и сосудистых органов, аналогичную человеческой, с органами аналогичного размера и, следовательно, представляют собой превосходную модель крупных животных при трансплантации ( 2 ). Кроме того, геномное сходство с человеком, особенно в отношении иммунной системы и экспрессии белков, связанных с воспалением, также увеличивает ценность этой конкретной модели ( 3 ). …
Учитывая явные преимущества модели со свиньями, резко возросло развитие многих видовоспецифичных лабораторных ресурсов со специфическими антителами, анализами и наборами, которые облегчили углубленный молекулярный анализ и позволили изучить множество новых направлений исследования. расследование.
Несмотря на научные преимущества моделей на крупных животных, остаются серьезные этические проблемы, а приемлемость экспериментов на животных остается весьма спорной и, следовательно, жестко регулируется. Чтобы соответствовать строгим этическим стандартам, многие исследовательские группы сталкиваются с непомерно высокими затратами, связанными с животноводством и крупными экспериментами на животных ( 4 ). Несмотря на захватывающую и быстро развивающуюся область, прекрасную доклиническую модель и крупные технические достижения, направленные на решение важной клинической проблемы, возможности исследований ограничиваются этическими и экономическими барьерами.
Мы предполагаем, что разработка надежного и эффективного процесса закупки органов свиней на бойне станет работоспособным решением для многих исследовательских групп. Использование ресурсов бойни не только выгодно с этической точки зрения, но и соответствует принципу «замены» в рамках 3R (сокращение, замена и усовершенствование), которые образуют этическую основу для научных исследований на животных ( 5 ). Он также предоставляет органы, полученные от модели животного, что очень похоже на клинический сценарий донорства после сердечно-сосудистой смерти (DCD), что является основным направлением внимания при расширении пула доноров в исследованиях трансплантации. … Хотя органы свиней со скотобойни использовались в многочисленных экспериментах по перфузии ex vivo ( 6-8 ) , стандартизированная методология извлечения нескольких органов еще не описана. Здесь мы сообщаем о процедуре закупки нескольких органов, которая использует стандартизированный подход и обеспечивает жизнеспособные органы, которые представляют собой модель DCD и могут быть использованы при разработке перфузии органов ex vivo …. Наша группа провела 81 закупку среди нескольких органов, используя описанную методологию для получения успешных, воспроизводимых и эффективных результатов закупок, обобщенных вТаблица 1. По нашему опыту, время от обескровливания до начала холодной перфузии или времени теплой ишемии (WIT) обычно занимает от 12 до 20 минут, но должно быть завершено менее чем за 30 минут, чтобы быть приемлемым для экспериментальной нормотермической перфузии. Однако, как показала ранее опубликованная работа, WIT менее 60 минут имеет высокие показатели выживаемости (в модели трансплантации) при лечении нормотермической машинной перфузией (NMP) ( 10-12 ) .
Схематический обзор закупок нескольких органов с указанием критических сроков представлен
