Macaca mulatta como modelo avanzado para pruebas preclínicas predictivas de autoinjertos y aloinjertos cardíacos diseñados
Detalles de la concesión de la subvención
Tipo de subvención:
Conceder número:
RT3-07798
Investigador(es):
Enfoque de la enfermedad:
Uso de células madre humanas:
Valor del premio:
$1,689,744
Estatus
Cerrado
Informe de progreso
Período de información:
Los estudiantes de Year 1
Período de información:
Los estudiantes de Year 3
Detalles de la solicitud de subvención
Titulo de la aplicación:
Modelo animal avanzado para pruebas preclínicas predictivas de autoinjertos y aloinjertos cardíacos diseñados
Resumen público:
La enfermedad cardíaca es la causa número uno de muerte en los EE. UU. El músculo cardíaco lesionado durante un ataque cardíaco no se regenera y el daño resultante conduce a insuficiencia cardíaca, que afecta a casi 6 millones de personas sólo en los EE. UU. Recientemente, varios estudios han demostrado que la inyección directa de células cardíacas derivadas de células madre puede ofrecer potencial regenerativo en el corazón dañado. Sin embargo, las células cardíacas inyectadas a menudo carecen de la organización espacial y temporal necesaria para crear tejido uniforme con latidos sincronizados, mientras que la rápida muerte de las células del donante plantea otra limitación clave. Por estas razones, proponemos trasplantar músculo cardíaco diseñado (EHM) que esté organizado espacial y temporalmente en un modelo animal grande relevante. Nuestra propuesta aborda desafíos traslacionales únicos relacionados con la reparación cardíaca mediante ingeniería tisular mediante la ampliación de nuestro protocolo establecido de diferenciación de células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC) para crear mil millones de cardiomiocitos modelo humanos y animales grandes para cada EHM, con el fin de satisfacer las demandas clínicas mediante: (1 ) adoptar nuestro proceso establecido de ingeniería de tejidos EHM humanos en el modelo animal grande; (2) definir las condiciones para la implantación de EHM; y (3) realizar un estudio fundamental de viabilidad, seguridad y eficacia en el modelo animal grande con insuficiencia cardíaca crónica. Nuestros estudios establecerán la seguridad y eficacia a largo plazo de las terapias iPSC-EHM en un modelo animal grande clínicamente relevante, lo que superará un importante cuello de botella no resuelto en la traducción de terapias con células madre a humanos.
Declaración de beneficio para California:
Las enfermedades cardiovasculares (ECV) afectan a más de 1.7 millones de californianos. Los costos sociales y financieros son enormes: las enfermedades cardiovasculares representan anualmente aproximadamente $8 mil millones solo en costos de atención médica en California. Después de un infarto, el proceso regenerativo endógeno no es suficiente para compensar la muerte del tejido cardíaco. Por lo tanto, el uso de terapias regenerativas con células madre humanas para formar tejido cardíaco diseñado está surgiendo como una vía terapéutica prometedora. Los tejidos diseñados ya se están utilizando en pacientes que necesitan vasos sanguíneos, vejigas y tráqueas artificiales. Nuestro equipo multidisciplinario propone crear tejido cardíaco diseñado por humanos (EHT) para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca posterior a un ataque en un modelo animal grande clínicamente habilitante, y estamos seguros de que podremos llevar nuestra terapia potencial a ensayos preclínicos en humanos. El desarrollo de terapias para enfermedades como las ECV podría mejorar potencialmente el sistema de atención médica de California al reducir la carga de costos de atención médica a largo plazo en California. Además, nuestra investigación puede brindar una oportunidad para que California se beneficie de regalías, patentes y derechos de licencia, lo que creará proyectos de vanguardia, empleos atractivos y terapias innovadoras que generarán millones de dólares en nuevos ingresos fiscales y oportunidades en nuestro país. estado. Finalmente, nuestra investigación podría hacer avanzar aún más la floreciente industria biotecnológica en California, sirviendo como un motor crucial para impulsar el futuro económico de California.
Publicaciones
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- Biomateriales (2017): Modelado bioacústico de cardiomiocitos humanos derivados de iPSC en tejido cardíaco 3D. (PubMed: 28376365)
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- Informes de células madre (2016): Comparación de imágenes de resonancia magnética y biomarcadores séricos para la detección de teratomas derivados de células madre pluripotentes humanas. (PubMed: 26777057)
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- Informes de células madre (2018): Comparación de cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidos por primates no humanos versus humanos para el tratamiento del infarto de miocardio. (PubMed: 29398480)
- Biomateriales (2017): La generación de fuerza contráctil por tejidos cardíacos derivados de hiPSC 3D se ve reforzada por el rápido establecimiento de una interconexión celular en la matriz con rigidez que imita el músculo. (PubMed: 28384492)
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- Adv Drug Deliv Rev (2016): Tejidos cardíacos diseñados y células madre pluripotentes inducidas: macro y microestructuras para modelado de enfermedades, detección de fármacos y estudios traslacionales. (PubMed: 26428619)
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