Platformen voor embryo’s van kippen voor preklinische evaluaties van farmacologische effecten: het nemen van tumor vasculaire verstoorders (VDA’s) als voorbeelden

Het doel van dit proefschrift was het evalueren van de farmacologische effecten van vasculaire verstorende middelen (VDA’s) in preklinische studies met behulp van het kippenembryomodel. Het kippenembryomodel sluit goed aan bij de huidige vervangen-verminderen-verfijnen 3 V Richtlijnen bij dierproeven. Het omvat biomedische beeldvorming en heeft veelbelovende toepasbaarheid aangetoond voor kwalitatief en kwantitatief onderzoek naar de farmaceutische eigenschappen van VDA's. Er werden verkennende inspanningen geleverd om beeldgestuurde onderzoeksplatformen op te zetten met laserspikkelcontrastbeeldvorming (LSCI) in het kuikenembryomodel. Dit proefschrift bestaat uit zeven hoofdstukken: 

In hoofdstuk 1 werden de literatuur over CAM concept en testen in biomedische toepassingen eerst beoordeeld. Daarna werd de haalbaarheid geschetst om in vivo kuikenembryo modellen te gebruiken en moderne beeldvormingsmodaliteiten te gebruiken om vasculaire veranderingen in CE en CAM te monitoren, waaronder LSCI en 3D magnetische resonantie beeldvorming (MRI). De technieken en platforms werden hiërarchisch uitgewerkt, van macroscopisch tot microscopisch en van algemene tot specifieke aspecten. 

In hoofdstuk 2 werd een beeldvormingsprotocol voor CAM-vasculatuur ontwikkeld en getest met ‘Light-Emitting Diode’ (LED) lampen en een nieuw ‘deep learning’ algoritme om zwakke CM’s te screenen. Deze CAM-vasculatuurbeeldvorming maakt de weg vrij voor verdere in-ovo-experimenten.

In hoofdstuk 3 werd een niet-invasieve hoge resolutie 3D holografische beeldvorming ontwikkeld voor de studie van de dynamische morfologie van kippenembryo’s en de (CAM) met behulp van een state-of-the-art klinische MRI scanner.

In hoofdstuk 4 werd een LSCI-CAM platform opgericht om de CAM vasculatuur te karakteriseren voor zowel baseline studie als VDA toedieningsstudie. De connectiviteit van CAM vasculatuur werd bedacht en geverifieerd.

In hoofdstuk 5 werd onderzoek gedaan naar de effecten van VDA's op normale CAM vasculatuur door middel van multi-parameters metingen. De mogelijke moleculaire mechanismen werden geanalyseerd door β-tubuline en F-actine (twee belangrijke eiwitten in endotheliaal cytoskelet). Bijwerkingen van VDA's op patiënten in de kliniek werden dus geëxtrapoleerd.

In hoofdstuk 6 werd het LSCI-CAM-platform verder gebruikt om de farmacologische effecten van VDA’s op tumoren die geënt werden op het CAM histologisch te onderzoeken. 

Hoofdstuk 7 bevat de slotopmerkingen over alle bevindingen in dit proefschrift in een overzicht met vermelding van praktische uitdagingen en toekomstperspectieven.

Dit proefschrift is bedoeld om onze ervaring te delen en om collega’s in biomedische onderzoeksdomeinen te helpen vertrouwd te raken met het CAM platform. Er werd getracht beeldvormingprotocollen te optimaliseren voor de evaluatie van vasoactieve geneesmiddelen, in het bijzonder van kankerbestrijdende vasculair gerichte therapieën.