Dodecafluoropentane Prevents Ischemia Reperfusion Injury in Contemporary Acute Myocardial Infarction Management

Information

  • Research Project
  • 9348460
  • ApplicationId
    9348460
  • Core Project Number
    R43HL137545
  • Full Project Number
    1R43HL137545-01
  • Serial Number
    137545
  • FOA Number
    PA-16-302
  • Sub Project Id
  • Project Start Date
    4/1/2017 - 7 years ago
  • Project End Date
    3/31/2018 - 6 years ago
  • Program Officer Name
    SCHWARTZ, LISA
  • Budget Start Date
    4/1/2017 - 7 years ago
  • Budget End Date
    3/31/2018 - 6 years ago
  • Fiscal Year
    2017
  • Support Year
    01
  • Suffix
  • Award Notice Date
    4/1/2017 - 7 years ago
Organizations

Dodecafluoropentane Prevents Ischemia Reperfusion Injury in Contemporary Acute Myocardial Infarction Management

Due  to  multiple  factors,  time  to  administration  of  lytic  therapy  or  emergent  percutaneous  coronary  intervention  (PCI)  in  acute  ST  segment  elevation  myocardial  infarction  (STEMI)  may  be  delayed,  resulting  in  loss  of  additional  myocardial  tissue.  These  delays  are  virtually  impossible  to  overcome  in  remote  regions,  and  are  associated  with  increased  mortality.  Recent  small  animal  studies  show  the  potential  for  oxygen  therapeutic  nanoparticles  -­   dodecafluoropentane  e m u l s i o n   (DDFPe)  to  reduce  both  myocardial  infarct  and  stroke  size  during prolonged myocardial ischemia. Our recent data in a  murine acute  STEMI m o d e l  indicates that a single dose of DDFPe decreases myocardial damage by 75% in models that  examine ischemia alone, and by about 30% in models with ischemia with reperfusion (I/R), along with  significant reduction in apoptosis. The doses used in the I/R models were one-­third the dose used in the  ischemia alone model. IV DDFPe significantly decreases brain damage in an I/R stroke model. However, the  efficacy of DDFPe has not been tested in a large animal model, or in models of prolonged myocardial ischemia  followed by reperfusion in a clinically relevant setting mimicking atherosclerotic plaque rupture. We  hypothesize that use of these nanoparticles early in the care of acute STEMI will decrease or eliminate  myocardial damage from prolonged myocardial ischemia followed by reperfusion. First we will demonstrate the  ability of DDFPe to reach the risk area in acute ischemia via collateral flow, and reduce the formation of  mitochondrial reactive oxygen species that are the primary mediators in ischemia reperfusion injury. We will  correlate DDFPe delivery with regional myocardial blood flow using neutron activated microspheres (NAM).  Secondly, we will administer IV DDFPe during a prolonged four-­hour period of myocardial ischemia in an  atherosclerotic pig model, followed by reperfusion. DDFPe presence within the risk area will be correlated with  regional myocardial blood flow in the risk area. At four weeks post infarction we will examine LV ejection  fraction with magnetic resonance imaging (MRI), number of infarcted segments with delayed enhancement  MRI, and actual infarct size with post-­mortem Evans Blue and triphenyl tetrazolium chloride staining. DDFPe  has a two-­year shelf-­life and has an active IND for stroke. Verification of its effectiveness in this trial would lead  to IND submission for a cardioprotection trial. DDFPe could be deployed in the ambulance or upon arrival to  the hospital to maintain tissue oxygenation and reduce I/R damage following percutaneous coronary  revascularization. This would have profound implications in the early management of acute STEMI, as the  ability of this oxygen therapeutic to reduce ischemic damage due to hypoxia could prolong the time  window  in  which  patients  would  be  eligible  for  percutaneous interventions,  and allow patients even in remote locations  to reach definitive  care.  Ultimately  we  predict  this  will  preserve  ejection  fraction  and  prevent  heart  failure  and  arrhythmic  complications  f o l l o w i n g   S T E M I   that  still  complicate  current  state  of  the  art  therapies.

IC Name
NATIONAL HEART, LUNG, AND BLOOD INSTITUTE
  • Activity
    R43
  • Administering IC
    HL
  • Application Type
    1
  • Direct Cost Amount
  • Indirect Cost Amount
  • Total Cost
    317743
  • Sub Project Total Cost
  • ARRA Funded
    False
  • CFDA Code
    837
  • Ed Inst. Type
  • Funding ICs
    NHLBI:317743\
  • Funding Mechanism
    SBIR-STTR RPGs
  • Study Section
    ZRG1
  • Study Section Name
    Special Emphasis Panel
  • Organization Name
    NUVOX PHARMA, LLC
  • Organization Department
  • Organization DUNS
    825136141
  • Organization City
    TUCSON
  • Organization State
    AZ
  • Organization Country
    UNITED STATES
  • Organization Zip Code
    857196803
  • Organization District
    UNITED STATES