Seerumin ja solujen biomarkkerit aorttaläppästenoosiin (AthenaValve)

Kalsiumsuolojen kerääntyminen valtimon seinämään ja sydämen läppäihin on yleinen ilmiö, joka liittyy ikääntymiseen ja erilaisiin patologisiin tekijöihin. Erityinen tapaus on aorttaläpän kalkkeutuminen, johon liittyy asteittainen ahtauma, joka johtaa sydämen vajaatoimintaan. Tämän seurauksena se aiheuttaa merkittävää sairastuvuutta ja dramaattista kuolleisuuden kasvua, jos sitä ei hoideta kirurgisesti tai transkatetrilla. Se vaikuttaa noin 2 %:iin yli 65-vuotiaista väestöstä, mikä on kolmas kuolinsyy tässä väestössä. Vuosikymmenellä tehdään noin 100 leikkausta 100 000 henkilötyövuotta kohden, ja joka vuosi 180 000 potilasta on ehdokkaana perkutaaniseen aorttaläpän implantaatioon (TAVI) Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Euroopan unionissa.

Taudille on ominaista, että se on edelleen olemassa ilman diagnoosia kriittisissä alkuvaiheissa ja kaikki olemassa olevat hoidot eivät ole onnistuneet hidastamaan tai kääntämään vauriota loppuvaiheessa käytettynä. Aiemmat kokeelliset tutkimukset viittaavat siihen, että olemassa olevat lääkkeet voivat olla tehokkaampia, jos niitä annetaan taudin varhaisessa vaiheessa. Kun aortan ahtauma tulee ilmeiseksi kaikukardiografiassa tai tietokonetomografiassa (CT), taustalla olevat biokemialliset ja molekyylivauriot ovat jo kehittyneet. Lisäksi aorttaläpän ahtaumapotilaiden joukossa ei tiedetä, kuka kehittyy nopeasti läpän dynaamiseen kaventumiseen, ja aiemmat tutkimukset raportoivat merkittävästi erilaisia ​​etenemisasteita potilaiden välillä, ja noin 20-25 % osoittaa yli kaksinkertaisen nopeuden. Siten potilaiden terapeuttisen hoidon akilleskantapää on varhaisen diagnoosin ja taudin etenemisennusteen puute.

Patologisten vaikutusten, kuten kohonneen verenpaineen, diabeteksen ja dyslipidemian, yhdistelmässä potilailla, joilla on mahdollinen geneettinen taipumus, esiintyy endoteelin normaalin rakenteen ja toiminnan heikkenemistä, mikä johtaa asteittain taustalla olevan läppäkudoksen sairauteen. Paikallinen asidoosi ja oksidatiivisten happiradikaalien kerääntyminen aiheuttavat kalvon fosfolipidien vaurioitumista, kolesterolin ja proteiinien hapettumista, jotka menettävät normaalin kvaternaarisen rakenteensa ja hajoavat. Fosfaatti- ja kalsiumkarbonaattisuolojen asteittainen kerrostuminen patologisten proteiinien päälle johtaa läppäkudoksen kalkkeutumiseen. Vahinkoa seuraa voimakas tulehdusreaktio, johon liittyy luuytimen aktivointi ja kudoksen tunkeutuminen immunokompetenteilla soluilla: makrofagit, B- ja T-lymfosyytit, syöttösolut tunkeutuvat ja vaikuttavat aktiivisesti sairauteen. Tässä ympäristössä tulehdussoluista erittyneet tulehdukselliset sytokiinit johtavat alkion solupolkujen aktivoitumiseen, mikä auttaa entisestään tehostamaan kalkkeutumista muuttamalla paikalla olevat fibroblastit aktiivisiksi osteoblasteiksi, jotka keräävät aktiivisesti kalsiumsuoloja solunulkoisten rakkuloiden kautta.

Tautiin liittyy useita solutyyppejä ja kaukaisia ​​elimiä (maksa - kolesteroliaineenvaihdunta, perna ja luuydin - immuunivasteen aktivaatio) ja vaurion odotetaan vapauttavan biologisten ja biokemiallisten aineiden fragmentteja verenkiertoon. Siksi taudin odotetaan heijastuvan seerumin proteiinin muutoksina. On mahdollista havaita proteiinit ja metaboliitit veriseerumista asianmukaisesti valituilla potilailla, jotka on otettu mukaan prospektiivisesti ja joita seurataan aorttaläppästenoosin aikana. Optimaalinen alaryhmäkuvaus potilaista, joiden sairaus etenee nopeasti tai hitaasti, voi paljastaa tärkeitä tietoja tulevaa kliinistä diagnostiikkaa ja prognostista käyttöä varten. Lisäksi taudille on tunnusomaista useiden tunnettujen ja tuntemattomien immuunisolujen solutunkeutuminen, jotka vaikuttavat sairauteen. Siten taudin etenemiseen liittyvien uusien solufenotyyppien löytäminen voi auttaa määrittelemään tärkeitä kliinisiä näkökohtia.

Athena Valven tarkoitukset ovat:

(A) Tietojen kerääminen kalkkeutumisen ja aorttaläppästenoosin etenemisestä, nopeasti ja hitaasti etenevien alapopulaatioiden kuvaus ja kliiniset tapahtumat.

(B) Sairaan eläinmallin aorttaläppäkudoksen yhdistetyn transkriptomiikka-aineenvaihdunta-proteomiikka datan bioinformatiikkaanalyysi varhaisessa, väli- ja loppuvaiheessa verrattuna olemassa oleviin potilaiden multiomiikkatietokantoihin ehdokasmolekyylien - "kuljettajien" tutkimiseksi. "vahingosta syy-yhteydellä.

(C) Potilaiden seeruminäytteiden differentiaalinen proteominen analyysi, joilla on vaikea aorttaläpän ahtauma, joka määritellään takautuvasti nopeiksi vs. hitaiksi taudin etenemiseksi, ja kontrolliryhmä yksilöistä, joilla ei ole aorttaläpän ahtaumaa ja vaikeaa kalkkeutumista.

(D) Potilaiden seeruminäytteiden differentiaalinen metabolominen analyysi, joilla on vaikea aorttaläpän ahtauma, joka määritellään takautuvasti nopeiksi vs. hitaiksi taudin etenemiseksi, ja kontrolliryhmä yksilöistä, joilla ei ole aorttaläppästenoosia ja vaikeaa kalkkeutumista.

(E) Saadakseen erilainen profiili kiertävien immuunisolujen välillä potilaiden kesken.

(F) Integroitu bioinformatiikan data-analyysi differentiaalisen potilaan seerumin proteomin ja metabolomin tuloksista rikastettuna eläinmallin tuloksilla ja olemassa olevilla muiden potilaiden tietokannoilla todennäköisimpien - kausaalisesti liittyvien molekyylien määrittämiseksi, joilla sairaus etenee molekyyliverkossa.

(G) Tärkeimpien proteiinikohteiden hyödyntäminen uuden detektiomäärityksen kehittämiseksi useille proteiinikohteille veriseerumissa moninkertaisella ELISA:lla bioinformatiikan analyysin tulosten perusteella.

(H) Uuden määritysmultipleksisen ELISA-testin käyttö paritetuissa seeruminäytteissä potilaista, joilla on kohtalainen tai vaikea aorttastenoosi, ja kontrolliryhmässä henkilöitä, joilla ei ole aorttaläpän ahtaumaa ja vakavaa kalkkeutumista, prospektiivisesti mukana ja seurannassa, määrityksen ensimmäinen validointi ja sen diagnostisen tarkastuksen tarkistaminen esitys.

Lyhyt menetelmä:

Kaksi riippumatonta kliinistä kohorttia toimittaa tarvittavat tiedot ja seeruminäytteet. Ensimmäinen, retrospektiivinen kohortti potilaista, joilla on vaikea aorttaläpän ahtauma, määrittää seerumin, kaikukardiografiset ja kliiniset erot alaryhmien välillä, joilla on erilainen etenemisnopeus. Toinen kohortti, joka on prospektiivisesti kehitetty, vahvistaa retrospektiivisesti saadut kliiniset ja kaikukardiografiset tiedot ja tarjoaa aorttaläpän kalkkeutumisen (CT-kalsiumpistemäärä) perus- ja seurantamittaukset. Parilliset perus- ja seurantaseeruminäytteet validoivat retrospektiivisen kohortin seerumikohteet. Potilaat arvioidaan kaikukardiografialla vuosittain ja seuranta-TT:llä 2 ja 5 vuoden kuluttua ilmoittautumisesta.

Retrospektiivinen proteomiikka tehdään kohdentamattomalla nestekromatografialla/massaspektrometrialla (LC/MS) ja metabolomiikalla kohdentamattomalla nestekromatografia-tandemmassaspektrometrialla (LC-MS/MS) sarjareaktion seurantatilassa (SRM). Tuleva proteomiikka ja metabolomiikka ovat määrällisiä ja kohdennettuja. Verinäytteet pakastetaan välittömästi ja säilytetään -80 C:ssa.

Lisäksi perifeerisen veren mononukleaarisolut eristetään ja kylmäsäilytetään -80 C:ssa differentiaalitiheyssentrifugoinnilla. Solupopulaatioita analysoidaan käyttäen massasytometriaa, virtaussytometriaa, solulajittelua ja molekyylimenetelmiä.

Patofysiologista rikastamista varten aorttastenoosin modifioitua uusiseelantilaista kanimallia käytetään pitkittäisprotokollassa kudosten keräämiseksi varhaisessa, keskivaiheessa ja myöhäisessä vaiheessa (vastaa tulehdusta - kalkkeutumista ja sitä seuraavaa läppästenoosia).