Profilazione meccanicistica multiparametrica di farmaci inotropi in cardiomiociti primari umani adulti

1. 1. L’effetto dei farmaci non cardiaci sulla contrattilità cardiaca può portare a gravi eventi avversi. Inoltre, i programmi di trattamento dell’insufficienza cardiaca hanno avuto un successo limitato e questa area terapeutica rimane una delle principali esigenze mediche insoddisfatte. Le sfide della valutazione dell’effetto dei farmaci sulla contrattilità cardiaca indicano il fondamentale valore traslazionale degli attuali modelli preclinici. Pertanto, abbiamo cercato di sviluppare un modello di contrattilità di cardiomiociti primari umani adulti che può fornire un approccio preclinico e preclinico alla previsione simultanea di effetti inotropi inotropi inotropi (accorciamento del sarcomero) e generazione di dati multiparametro per profilare diversi meccanismi d’azione basati su un cluster. analisi di un insieme di 12 parametri di restringimento.
   2. Segnaliamo che 17 inotropi positivi e 9 negativi con diversi meccanismi d’azione hanno prodotto rispettivamente aumenti e diminuzioni dipendenti dalla concentrazione nel troncamento del sarcomero. È interessante notare che la lettura multiparametrica ha consentito la differenziazione degli inotropi che agiscono attraverso meccanismi separati. Il raggruppamento gerarchico dei parametri di contrattilità transitoria, combinato con l’analisi delle componenti principali, ha consentito la classificazione di sottoinsiemi di inotropi positivi e negativi in ​​una modalità correlata al meccanismo. Pertanto, un modello contrattile di cardiomiociti umani potrebbe facilitare accuratamente il processo decisionale consapevole basato su meccanismi meccanicistici, gestione del rischio e scoperta di molecole con il profilo farmacologico più desiderabile per la correzione dell’insufficienza cardiaca.

Misurazione dell’ipertrofia nei cardiomiociti primari di ratto neonatale e nei cardiomiociti umani derivati ​​da iPSC.

1. Nel cuore, l’ipertrofia ventricolare sinistra è inizialmente un meccanismo adattativo che aumenta lo spessore della parete per mantenere la normale gittata cardiaca e la normale funzionalità in caso di malattia coronarica o ipertensione. L’ipertrofia del cuore si sviluppa in risposta alla pressione e al sovraccarico di volume, ma può essere osservata anche nelle cardiomiopatie ereditarie. Man mano che si ispessisce, la parete diventa più rigida, rendendo difficile la distribuzione del sangue ossigenato al resto del corpo. A causa delle complesse reti di segnalazione e trascrizione cellulare coinvolte nella  determinazione dello stato ipertrofico, sono stati sviluppati diversi sistemi modello per comprendere meglio i fattori scatenanti molecolari della malattia.
2. Linee cellulari di cardiomiociti immortalati, roditori primari e modelli animali più grandi hanno aiutato a comprendere i meccanismi patologici alla base dell’ipertrofia cardiaca. Vengono utilizzati anche cardiomiociti pluripotenti indotti derivati ​​da cellule staminali, che hanno l’ulteriore vantaggio di fornire l’accesso a  campioni umani di rilevanza diretta per la malattia, come quelli generati da pazienti affetti da cardiomiopatie ipertrofiche.
3. Qui esaminiamo brevemente i sistemi modello in vitro e in vivo che sono stati utilizzati per modellare l’ipertrofia e fornire metodi dettagliati per isolare i cardiomiociti primari di ratto neonatale e generare cardiomiociti da iPSC umani. Descriviamo anche come modellare l’ipertrofia in un “vaso” utilizzando l’espressione genica e l’analisi dell’immunofluorescenza in combinazione con l’imaging automatizzato ad alto contenuto.

Trattamento antipertensivo e suscettibilità all’infezione da SARS-CoV-2   di cardiomiociti umani    derivati ​​da PSC   e   cellule endoteliali primarie

• La patogenicità del coronavirus-2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2) è attribuita alla sua capacità di entrare attraverso il recettore 2 dell’enzima di conversione dell’angiotensina legato alla membrana (ACE2). Pertanto, è stato fortemente ipotizzato che la terapia con un enzima di conversione dell’angiotensina (ACEI) o un bloccante del recettore dell’angiotensina (ARB) possa modulare l’infezione da SARS-CoV-2.
• In questo studio, l’esposizione di cardiomiociti derivati ​​da cellule staminali pluripotenti umane (hPSC-CM) e cellule endoteliali umane (hEC) a SARS-CoV-2 ha rivelato differenze significative nei geni che codificano per proteine ​​coinvolte  nell’immunità, nella risposta virale e nel cardiomiocita/endoteliale struttura. 
• In particolare, sono state identificate le alterazioni del trascrittoma nel fattore di necrosi tumorale (TNF), nell’interferone α / β e nella protein chinasi attivata dal mitogeno (MAPK) (hPSC-CM) e nella segnalazione del fattore nucleare kappa-B (NF-κB) (hEC). Tuttavia, il pretrattamento di hPSC-CM o hEC con due farmaci antipertensivi comunemente prescritti, losartan e lisinopril, non ha influenzato la suscettibilità di alcun tipo di cellula all’infezione da SARS-CoV-2. Questi risultati dimostrano gli effetti tossici di SARS-CoV-2 in hPSC-CM/hEC e, insieme ai nuovi studi multicentrici emergenti, suggeriscono che il trattamento antipertensivo da solo non altera l’infezione da SARS-CoV-2.

 I cardiomiociti e i cardiofibroblasti umani   primari    trattati con siero di pazienti con miocardite mostrano un aumento del fabbisogno di ferro e complessi cambiamenti nell’espressione genica

1. I fibroblasti cardiaci e i cardiomiociti sono le principali cellule coinvolte nella fisiopatologia della miocardite (MCD). Queste cellule sono particolarmente sensibili ai cambiamenti nell’omeostasi del ferro, che è estremamente importante per il mantenimento ottimale dei processi cellulari chiave. Tuttavia, il ruolo esatto dello stato di ferro nella fisiopatologia della MCD rimane sconosciuto. Abbiamo coltivato cardiomiociti umani primari (hCM) e cardiofibroblasti (hCF) con sieri di pazienti con MCD acuto e controlli sani per imitare gli effetti dell’infiammazione sistemica su queste cellule. Abbiamo quindi eseguito il sequenziamento iniziale dell’RNA su piccola scala (  n = 3 per gruppo) per testare la risposta cellulare globale all’esposizione al siero.
2. In entrambe le linee cellulari, l’analisi dei dati trascrittomici ha rivelato molti cambiamenti nell’espressione genica associati a percorsi canonici interrotti e alla progressione delle malattie cardiache. Inoltre, hCM ha mostrato  cambiamenti nel percorso dell’omeostasi del ferro. Per studiare ulteriormente questi cambiamenti nelle cellule trattate con siero, abbiamo  eseguito uno studio di controllo su larga scala (  n   = 10 per i controlli,   n   = 18 per MCD) e valutato l’espressione dei geni coinvolti nel metabolismo del ferro.
3. Abbiamo mostrato una maggiore espressione del recettore della transferrina 1 (TFR1) e della ferritina nelle cellule trattate con siero MCD rispetto ai controlli in entrambe le linee cellulari, suggerendo un aumento del fabbisogno di ferro.  Inoltre, abbiamo collegato l’espressione di TFR1 al profilo clinico dei pazienti e abbiamo mostrato che un fabbisogno di ferro più elevato nelle cellule trattate con siero era associato a punteggi infiammatori più elevati (interleuchina 6 (IL-6), proteina C-reattiva (CRP)) e neuroormone avanzato attivazione (NT).-proBNP) nei pazienti. Collettivamente, i nostri dati suggeriscono che il malfunzionamento dei cardiomiociti e dei cardiofibroblasti nell’MCD può essere correlato a cambiamenti nell’omeostasi del ferro.

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9-25093	CHI Scientific	5 x 100 ml	Ask for price
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9-32098	CHI Scientific	5 x 100 ml	Ask for price
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Primary Antibody Dropper Vial
PAV015	ScyTek Laboratories	1 ea.	53 EUR
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Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E01P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E01P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E01P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Heart Dissociation System 2 (Cardiomyocytes, Myocytes), Mouse and Rat
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Human primary hepatic carcinoma,PHC ELISA Kit
201-12-1673	SunredBio	96 tests	440 EUR
Antigen-Antibody Pen For Human Primary antibodies
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Human primary hepatic carcinoma(PHC)ELISA Kit
QY-E03406	Qayee Biotechnology	96T	361 EUR
Human 293, transformed primary embryonal kidney lysate
HCL-1210	Alpha Diagnostics	100ug	213 EUR
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Human AOC3/ Membrane primary amine oxidase ELISA Kit
E2737Hu	Sunlong	1 Kit	537 EUR
Human Breast PrimaCell: Normal Mammary Epithelial Primary Cells
2-96023	CHI Scientific	1 Kit	Ask for price
ELISA kit for Human Membrane primary amine oxidase
EK2705	SAB	96 tests	452 EUR
Human Myeloid differentiation primary response protein MyD88 (MYD88)
1-CSB-EP859945HU	Cusabio	380.00 EUR 214.00 EUR 1309.00 EUR 560.00 EUR 873.00 EUR 262.00 EUR	100ug 10ug 1MG 200ug 500ug 50ug
Human Membrane primary amine oxidase(AOC3) ELISA kit
CSB-EL001855HU-24T	Cusabio	1 plate of 24 wells	165 EUR
Human Membrane primary amine oxidase(AOC3) ELISA kit
1-CSB-EL001855HU	Cusabio	703.00 EUR 4843.00 EUR 2570.00 EUR	1 plate of 96 wells 10 plates of 96 wells each 5 plates of 96 wells each
Human AOC3(Membrane primary amine oxidase ) ELISA Kit
EH0577	FN Test	96T	524.1 EUR
Human Membrane primary amine oxidase, AOC3 ELISA KIT
ELI-03529h	Lifescience Market	96 Tests	824 EUR
Human Myeloid differentiation primary response protein MyD88, MY
ELI-05535h	Lifescience Market	96 Tests	824 EUR
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody
20-abx110946	Abbexa	732.00 EUR 398.00 EUR	150 ul 50 ul
Myeloid Differentiation Primary Response 88 Antibody
20-abx137458	Abbexa	704.00 EUR 328.00 EUR 230.00 EUR	100 ug 20 ug 5 ug
Western Blot Primary Antibody Diluent Buffer
abx090689-100ml	Abbexa	100 ml	182 EUR
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody
20-abx001627	Abbexa	411.00 EUR 592.00 EUR 182.00 EUR 314.00 EUR	100 ul 200 ul 20 ul 50 ul
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody
abx033988-400ul	Abbexa	400 ul	523 EUR
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody
abx033988-80l	Abbexa	80 µl	286 EUR
Myeloid Differentiation Primary Response 88 Protein
20-abx261025	Abbexa	3418.00 EUR 328.00 EUR 230.00 EUR	1 mg 20 ug 5 ug
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody
20-abx333876	Abbexa	411.00 EUR 1845.00 EUR 599.00 EUR 182.00 EUR 300.00 EUR	100 ug 1 mg 200 ug 20 ug 50 ug
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E07P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E07P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E07P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E08P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E08P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E08P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E04P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E04P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E04P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Goat Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E06P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
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E06P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Goat Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E06P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E03P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E03P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E03P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E02P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E02P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E02P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E09P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E09P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E09P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
MYD88 Myeloid Differentiation Primary Response 88 Human Recombinant Protein
PROTQ99836	BosterBio	Regular: 20ug	317 EUR
Western blot Kit for Human Primary Antibodies, Chemilum. Substrate
80207-Hu	Alpha Diagnostics	1 kit	651 EUR
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His)
C927-10ug	Novoprotein	10ug	232 EUR
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His)
C927-1mg	Novoprotein	1mg	3602 EUR
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His)
C927-500ug	Novoprotein	500ug	2536 EUR
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His)
C927-50ug	Novoprotein	50ug	598 EUR
Human Primary ciliary dyskinesia protein 1, PCDP1 ELISA KIT
ELI-45084h	Lifescience Market	96 Tests	824 EUR
Human Heart PrimaCell 6: Normal Cardiomyocytes Growth Supplements with Serum (for 500 ml medium)
9-47119	CHI Scientific	1 Set	Ask for price
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody (HRP)
20-abx336489	Abbexa	411.00 EUR 1845.00 EUR 599.00 EUR 182.00 EUR 300.00 EUR	100 ug 1 mg 200 ug 20 ug 50 ug
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody (FITC)
20-abx336490	Abbexa	411.00 EUR 1845.00 EUR 599.00 EUR 182.00 EUR 300.00 EUR	100 ug 1 mg 200 ug 20 ug 50 ug
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody (Biotin)
20-abx336491	Abbexa	411.00 EUR 1845.00 EUR 599.00 EUR 182.00 EUR 300.00 EUR	100 ug 1 mg 200 ug 20 ug 50 ug
Antigen-Antibody Pen For Chicken Primary antibodies
PEN-C5	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Goat Primary antibodies
PEN-G3	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Mouse Primary antibodies
PEN-M2	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Rabbit Primary antibodies
PEN-R1	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Rat Primary antibodies
PEN-R10	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Sheep Primary antibodies
PEN-S4	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Antigen-Antibody Pen For Hamster Primary antibodies
PEN-T8	Alpha Diagnostics	1	202 EUR
Porcine Myeloid differentiation primary response protein MyD88,
ELI-05540p	Lifescience Market	96 Tests	928 EUR
Guinea pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E05P0656-192T	BlueGene	192 tests	1270 EUR
Guinea pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E05P0656-48	BlueGene	1 plate of 48 wells	520 EUR
Guinea pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit
E05P0656-96	BlueGene	1 plate of 96 wells	685 EUR
Human myeloid differentiation primary response gene 88(MYD88)ELISA Kit
GA-E1887HM-48T	GenAsia Biotech	48T	289 EUR

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In quanto tale, questo studio ha il potenziale per aiutare negli studi clinici che valutano le terapie di diversione, comprese quelle nel contesto di COVID-19. Inoltre, mostra il valore traslazionale del modello basato sulla contrattilità dei cardiomiociti umani come un percorso chiave di scoperta precoce che consente di prendere decisioni in merito a nuove terapie per COVID-19, malaria e malattie infiammatorie.