Co-transplantatie van uit mesenchymale stamcellen afgeleide exosomen en autologe mitochondriën voor patiënten die kandidaat zijn voor CABG-chirurgie

Dit onderzoek zal worden uitgevoerd als een retrospectieve cohortstudie in het Teheran Heart Center. Patiënten zullen worden geselecteerd uit CABG-kandidaten met een zeer lage ejectiefractie bepaald door spikkel-echocardiografie. Patiënten met ernstige comorbiditeit of cerebrale schade zullen van het onderzoek worden uitgesloten. Gedetailleerde geïnformeerde toestemming zal worden verkregen van de patiënten. Patiënten die weigeren toestemming te geven, krijgen een standaardbehandeling.

criteria

Inclusiecriteria:

• Patiënten die in aanmerking komen voor CABG vanwege CAD±MR
• Geschiedenis van Q-wave MI, minder dan een maand
• Leeftijd: 35-80
• LVEF
• Levensvatbaarheidsonderzoek zoals blijkt uit een stress-echocardiogram met een lage dosis dobutamine en/of nucleair onderzoek naar herverdeling van thallium (ten minste vier levensvatbare segmenten).

Uitsluitingscriteria:

• Ernstige comorbiditeiten (bijv. nierfalen, leverfalen, enz.)
• Onvermogen om geïnformeerde toestemming te geven

• Hersenschade

  1. Studiegroepen:

     De standaardbehandeling die voor alle patiënten wordt uitgevoerd, is revascularisatie door middel van bypassoperaties van de kransslagader. Patiënten worden verdeeld in vier groepen op basis van de ontvangen behandelingen, naast de standaardbehandeling.

     Mitochondriale en exosoomtransplantatie door intracoronaire en intramyocardiale injectie. Studiegroepen:

     1. Intracoronaire en intramyocardiale injectie van exosomen (5 patiënten)
     2. Intracoronaire en intramyocardiale injectie van mitochondriën (5 patiënten)
     3. Intracoronaire en intramyocardiale injectie van exosomen en mitochondriën (5 patiënten)
     4. Placebo (5 patiënten) Voor de patiënten in groep b en c zullen mitochondriën worden geëxtraheerd uit een spierweefselmonster dat aan het begin van de operatie is geëxtraheerd uit pectoralis-spieren die na sternotomie zijn blootgelegd. Mitochondriën worden gelijktijdig met de operatie uit het spiermonster gehaald. Wanneer revascularisatie wordt bereikt door de bypass-transplantaten, worden de geëxtraheerde mitochondriën in de hartspier geïnjecteerd. Een 31-gauge insulinespuit zal injecties uitvoeren op tien verschillende plaatsen in het ischemische gebied van de hartspier. Naast directe injectie in de hartspier, wordt een derde van de geëxtraheerde mitochondriën in de coronaire sinus geïnjecteerd.

     Patiënten in groep a en b ontvangen het geëxtraheerde exosoom uit MSC-cellen zoals beschreven in stap 2. Het geëxtraheerde exosoom wordt na plaatsing van de cardiopulmonale bypass in de coronaire sinus geïnjecteerd.

  2. Isolatie en karakterisering van mesenchymale stamcellen uit de menselijke navelstreng (UC-MSC's) Menselijke mesenchymale stamcellen uit de navelstreng worden enzymatisch geïsoleerd door collagenase in termen van een eerdere studie en gekweekt in DMEM/F12-medium met 10% exosoom-verarmde FBS (GMP graad) met penicilline en streptomycine-antibiotica en geïncubeerd bij 37 ° C en 5% CO2. Nadat de celconfluentie 80% bereikt, wordt het geconditioneerde medium verzameld (voor exosoomisolatie worden de cellen gebruikt in passage 3).

     De fenotypische analyse wordt uitgevoerd op de derde passage. Oppervlakte-antigenen worden geanalyseerd op CD90, CD105, CD73 en CD34 met behulp van flowcytometrie.

  3. Extractie van exosomen uit UC-MSC's door ultracentrifugatie en karakterisering.

     Nadat de celconfluentie 80% heeft bereikt, wordt het geconditioneerde medium verzameld voor exosoomisolatie door verschillende ultracentrifuges. In het kort, na 48 uur wordt het geconditioneerde medium (CM) van de cellen gecentrifugeerd bij 400 g gedurende 10 minuten om cellen te verwijderen en bij 2500 g gedurende 30 minuten om apoptotische lichamen en puin te verwijderen. Daarna werd CM tweemaal gecentrifugeerd bij 100.000 g gedurende twee uur, gevolgd door het proces van het suspenderen van de exosoompellet in PBS.

     Oppervlakte-antigenen worden geanalyseerd op CD9, CD63 en CD81 met Western-blot. Bovendien wordt de Bradford Colorimetric Assay (BCA) -kit gebruikt om het totale eiwit van de exosoomproductie te meten bij een golflengte van 570 nm. Dynamische lichtverstrooiing (DLS) bepaalt de grootteverdeling van exosomen.

  4. Extractie van mitochondriën uit US-MSC's en karakterisering.

  5. Kortetermijnevaluatie van de veiligheid van transplantatie van mitochondriën en exosoom fase I in klinische studies:

     De patiënt zal na de operatie nauwlettend worden gevolgd op basis van klinische symptomen, tekenen, aritmie, echocardiografische evaluaties en laboratoriumresultaten.

  6. Kortetermijnevaluaties van de patiënt in termen van bloedfactoren (cTnT, CK-MB) Creatinekinase (CK) en zijn iso-enzym CK-MB zijn kritische hulpmiddelen voor het diagnosticeren van een acuut myocardinfarct (AMI). Het gehalte aan CK-MB ten opzichte van het totale CK in myocardcellen is variabel; bij normaal myocardium is het laag en meervoudig verhoogd bij hypoxisch myocardium en hartinfarct.

  7. SPECT scan, Cardiale MRI en Dobutamine stress Speckle Echocardiografie, voor en na 2 maanden.

     De evaluatie van het herstel van de patiënt zal een maand na de operatie worden uitgevoerd. Deze evaluatie is gebaseerd op de tekenen en symptomen van de patiënt, beoordelingen van de functieklasse, spikkel- en dobutaminestress Eco, SPECT Nucleaire hartscan en cardiale MRI-beeldvorming (CMR). Evaluaties worden uitgevoerd vóór de operatie en een maand na de operatie. Vergelijking zal worden uitgevoerd tussen evaluatieresultaten om mogelijke verbeteringen in de toestand van de patiënt te rapporteren.

     De beoordeelde variabelen voor vervolgevaluatie zijn onder meer:

     • Ejectiefractievariabelen van Eco en CMR (LVEF, RVEF, Global EF)
     • 16 Analyse van de levensvatbaarheid van segmenten door SPECT-scan en CMR
     • NYHA-classificatiebeoordeling op basis van lichamelijk onderzoek van de patiënt.
  8. Gegevensanalyse wordt uitgevoerd door IBM SPSS Statistics versie 25. Een p-waarde van minder dan 0,05 wordt als significant beoordeeld.