Kombinierte transkranielle Magnetstimulation und Elektroenzephalographie des dorsolateralen präfrontalen Kortex

Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie

Dieses Protokoll ermöglicht eine quantitative Beurteilung des kortikalen Gleichgewichts zwischen Erregung und Hemmung im dorsolateralen präfrontalen Kortex, einer Schlüsselregion für kognitive Funktionen und die Validierung neuropsychiatrischer Zielstrukturen. Durch die Kombination von TMS mit EEG liefert es mechanistische Entwicklungsrisikominderung für die Wirkstoffforschung im zentralen Nervensystem anhand direkter neurophysiologischer Messungen. Die Methode unterstützt die Validierung der Zielstrukturenbindung und schafft Vorhersagesicherheit in frühen Entwicklungsphasen.

Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung

Frühe Entdeckung und Zielvalidierung

• Wissenschaftlicher Wert: Überprüft therapeutische Hypothesen, indem die kortikale Erregbarkeit und Hemmungsdynamik im DLPFC gemessen wird.
• Operationaler Wert: Ermöglicht die biologische Risikominderung von ZNS-Zielen durch quantifizierbare neurophysiologische Endpunkte.
• Prädiktiver Wert: Unterstützt die Portfolio-Priorisierung, indem die Zielmodulation mit funktionellen kortikalen Ergebnissen verknüpft wird.

Screening und Assay-Entwicklung

• Wissenschaftlicher Wert: Bereitet validierte biologische Systeme für die nachgeschaltete Wirkstoffscreening im zentralen Nervensystem mittels standardisierter TMS-EEG-Protokolle vor.
• Operativer Wert: Gewährleistet die Reproduzierbarkeit des Assays durch definierte Verfahren zur Anpassung der motorischen Schwelle und zur Spulenpositionierung.
• Skalierbarkeit: Ermöglicht die Wiederverwendung der Plattform in verschiedenen Arbeitsabläufen der neuropharmakologischen Forschung.

Translationale und präklinische Forschung

• Translationale Kontinuität: Ermöglicht die Untersuchung des für neuropsychiatrische Erkrankungen relevanten Gleichgewichts zwischen Erregung und Hemmung in biologischen Systemen.
• Mechanistische Entlastung von Risiken: Verbindet die Modulation eines Zielmoleküls mit der Funktion kortikaler Netzwerke und verringert damit die Unschärfe bezüglich des Wirkmechanismus.
• Risikoadjustierte Weiterentwicklung: Unterstützt präklinische Go/No-Go-Entscheidungen durch objektive Messungen der kortikalen Erregbarkeit.

Pipeline- und Workflow-Integration

Die Methode integriert sich in den Entdeckungsprozess von der Zielvalidierung über die Lead-Identifizierung bis zur präklinischen Bewertung, indem sie neurophysiologische Biomarker für das Target-Engagement bereitstellt.

• Entdeckungsbio­logie: Unterstützt die Hypothesenprüfung kortikaler Zielstrukturen mittels gepaarter Impulse in TMS-Protokollen zur Messung intrakortikaler Hemmung und Facilitation.
• Screening: Gewährleistet Einsatzbereitschaft durch optimierte TMS-Intensität und neuronavigatorgeführte Spulenpositionierung für verlässliche MEP- und EEG-Auslesungen.
• Analysen: Bietet quantitative abhängige Variablenmessungen, einschließlich MEP-Amplitude (>50 Mikrovolt-Schwelle) und mittels EEG erfasster Exzitations-Hemmungs-Dynamiken.
• Translationale Forschung: Schafft Anschluss an die präklinische Forschung, indem sie den vergleichenden, artenübergreifenden Vergleich kortikaler Schaltkreisfunktionen ermöglicht.
• Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare neurophysiologische Plattform zur Validierung zentralnervöser Zielstrukturen über therapeutische Bereiche hinweg.

Operative und unternehmerische Auswirkungen

• Wissenschaftlicher Wert: Vorhersagegenauigkeit bei der Zielvalidierung durch direkte Messung des kortikalen Anregungs-Hemmungs-Gleichgewichts.
• Operationaler Wert: Standardisierung und Reproduzierbarkeit durch Bestimmung der motorischen Schwelle und Protokolle zur Intensitätsoptimierung.
• Strategischer Wert: Bessere Go/No-Go-Entscheidungen durch Verringerung mechanistischer Unschärfen bei der Modulation zentralnervöser Zielstrukturen.
• Portfolio-Wirkung: Risikoadjustierte Priorisierung basierend auf neurophysiologischen Daten zur Zielstruktureinbindung.

Durchführungsüberlegungen

• Erfordert Fachkenntnisse in Bezug auf TMS-Sicherheit, EEG-Aufnahme und Interpretation neurophysiologischer Signale.
• Benötigt neuronavigationssysteme, EMG-Verstärker und EEG/TMS-kompatible Hardware.
• Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise über verschiedene Arbeitsgruppen hinweg, insbesondere zwischen Neurologie, Elektrophysiologie und Assay-Entwicklung.
• Beinhaltet Anpassungsüberlegungen für unterschiedliche kortikale Zielregionen jenseits des motorischen Kortex und des DLPFC.
• Ist durch die Teilnehmerkomfort, Erwärmungsartefakte der Spule und individuelle anatomische Variabilität bei der Spulenpositionierung begrenzt.

Biopharma-Häufig gestellte Fragen