Verfolgung der Fibrinolyse von Chandler-Schleifen-gebildeten Vollblutgerinnseln unter Scherströmung in einem In-vitro-Thrombolysemodell
19. April 2024
In-vitro-Thrombolyse-Assays haben oft Schwierigkeiten, In-vivo-Bedingungen zu replizieren, sei es im Modellthrombus, der verdaut wird, oder in der Umgebung, in der die Thrombolyse stattfindet. Im Folgenden untersuchen wir, wie die Kopplung des Chandler-Loops und des Real-Time Fluorometric Flowing Fibrinolysis Assay (RT-FluFF) für eine hochgenaue Ex-vivo-Überwachung der Gerinnsellyse verwendet wird.
Thrombosen werden mit zahlreichen Erkrankungen in Verbindung gebracht, und die derzeitigen Behandlungen bergen das Risiko schwerer Blutungen. Der Fluss des Kreislaufsystems hat einen erheblichen Einfluss auf die Struktur der Blutgerinnsel. Die Einbeziehung der Strömung in In-vitro-Modelle kann deren physiologische Relevanz verbessern und die Auswahl besserer Kandidaten für In-vivo-Tests verbessern.
Die Assays für die Untersuchung von Fibrinolytika verwenden überwiegend statische Gerinnsel- oder mikrofluidische Systeme, um Eigenschaften wie Lysezeit, Gerinnselstruktur oder Viskoelastizität zu beurteilen. Assays zur statischen Gerinnsellyse stützen sich in der Regel auf spektrophotometrische Messungen oder die Bestimmung der Gerinnselmasse als Endpunkte zur Bewertung der Fibrinolyseeffizienz. Bei den derzeitigen thrombolytischen Tests werden statisch gebildete Gerinnsel verwendet, die sich strukturell von denen unterscheiden, die unter Strömungsbedingungen gebildet werden.
Mikrofluidische Systeme berücksichtigen die Strömungsdynamik, aber ihre kleineren Skalen erzeugen eine einzigartige Hämodynamik und Gerinnselstrukturen. Der derzeit entwickelte RT-FluFF-Assay erleichtert die Überwachung der Fibrinolyse in Echtzeit unter physiologischen Flussbedingungen. Das bedeutet, dass wir jetzt über eine Plattform verfügen, die die Kontrolle über mehrere Parameter ermöglicht, um Bedingungen nachzuahmen, die näher an In-vivo-Studienmodellen liegen, um eine bessere Translation beim Screening neuer Thrombolytika zu ermöglichen.
Übersicht
Diese Studie untersucht die Grenzen von In-vitro-Thrombolyse-Assays bei der Nachbildung von In-vivo-Bedingungen. Durch die Kombination der Chandler-Schleife mit dem Echtzeit-fluorometrischen fließenden Fibrinolyse-Assay (RT-FluFF) zielt die Forschung darauf ab, die Genauigkeit der Ex-vivo-Gerinnungsauflösungsüberwachung zu verbessern.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Thrombose
- Thrombolyse
- Fibrinolyse
Hintergrund
- Thrombosen sind mit verschiedenen medizinischen Erkrankungen verknüpft.
- Aktuelle Therapien bei Thrombosen bergen das Risiko schwerer Blutungen.
- Der Blutfluss beeinflusst die Gerinnenstruktur erheblich.
- Statische Assays können die in-vivo-Bedingungen möglicherweise nicht genau widerspiegeln.
Zweck der Studie
- Verbesserung der physiologischen Relevanz von In-vitro-Thrombolyse-Assays.
- Verbesserung der Auswahl von Kandidaten für In-vivo-Tests.
- Beurteilung des Einflusses von Strömung auf die Lysewirksamkeit von Gerinnseln.
Verwendete Methoden
- Chandler-Schleife zur Simulation des Blutflusses.
- Realzeit-fluorometrischer fließender Fibrinolyse-Assay (RT-FluFF).
- Überwachung der Gerinnsellösung unter kontrollierten Bedingungen.
- Vergleich von statischen und fließenden Bedingungen.
Hauptergebnisse
- Strömungsbedingungen beeinflussen die Gerinnselstruktur und -lyse erheblich.
- RT-FluFF ermöglicht eine hochpräzise Überwachung der Gerinnsellyse.
- Die Kombination von Methoden erhöht die Relevanz der Testergebnisse.
- Verbesserte Assays können zu besseren therapeutischen Kandidaten führen.
Schlussfolgerungen
- Die Einbindung von Fluss in Thrombolyse-Assays verbessert die Genauigkeit.
- Die ex-vivo-Überwachung kann in-vivo-Bedingungen besser nachahmen.
- Zukünftige Studien sollten darauf abzielen, diese Methoden zu verfeinern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Physiologisch relevante In-vitro-Thrombolysemodelle sind entscheidend, um das Vorhersagevertrauen in der thrombolytischen Wirkstoffforschung zu verbessern und die Rate an translationalen Fehlschlägen zu verringern. Der RT-FluFF-Assay ermöglicht eine Echtzeit-quantitative Beurteilung der Gerinnsellösung unter kontrollierter Scherströmung und behebt damit direkt die Einschränkungen statischer Assays. Diese Plattform unterstützt eine fundiertere Vorauswahl und Entschärfung von Kandidaten im präklinischen Stadium und verbessert so die Entscheidungsfindung im Portfolio-Management.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die Untersuchung thrombolytischer Mechanismen unter physiologisch relevanten Strömungsbedingungen.
- Unterstützt die funktionelle Validierung von Wirkstoffzielen durch Nachbildung arterieller, venöser und pulmonaler Umgebungen.
- Verbessert die Vorhersagesicherheit bei der Kandidatenauswahl, indem in-vitro-Ergebnisse mit in-vivo-Relevanz abgeglichen werden.
Screening und Assay-Entwicklung
- Erleichtert die Herstellung standardisierter, durch Strömung gebildeter Gerinnsel für reproduzierbare Screening-Workflows.
- Liefert quantitative, Echtzeit-Lyse-Messungen zur robusten Wirkstoffbewertung.
- Ermöglicht die Skalierbarkeit des Assays und die Wiederverwendung der Plattform mit unterschiedlichen thrombolytischen Wirkstoffen und Strömungsbedingungen.
Translationale und präklinische Forschung
- Stellt die Bedingungen von In-vitro-Assays auf krankheitsrelevante Hämodynamik ab, um die translationale Kohärenz zu verbessern.
- Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen über die Weiterentwicklung, indem physiologisch aussagekräftige Wirksamkeitsdaten bereitgestellt werden.
- Verringert die Abhängigkeit von Tierversuchen, indem die Aussagekraft präklinischer In-vitro-Tests erhöht wird.
Pipeline- und Workflow-Integration
Der RT-FluFF-Assay verbindet die frühe Entdeckung mit der präklinischen Bewertung, indem er eine hochpräzise, quantitative Plattform zur Beurteilung thrombolytischer Kandidaten unter kontrollierten Flussbedingungen bereitstellt.
- Entdeckungsbiologie: Ermöglicht Hypothesenprüfungen und die Reduzierung mechanistischer Risiken durch die Simulation der in-vivo-Entstehung und des Abbaus von Gerinnseln.
- Screening: Bietet reproduzierbare, quantitative Messgrößen für den Vergleich von Substanzen und die Standardisierung von Assays.
- Analytik: Unterstützt kontinuierliche und Endpunkt-Messungen und ermöglicht dadurch eine robuste statistische Analyse der Lysedynamik.
- Translationale Forschung: Verbessert die Übereinstimmung von Biomarkern und die Kontinuität in der präklinischen Phase durch die Modellierung physiologisch relevanter Scherkräfte und Strömungsverhältnisse.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet eine flexible und anpassungsfähige Plattform, die in mehreren Arzneimittelentwicklungsprogrammen wiederholt eingesetzt werden kann.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert mechanistische Mehrdeutigkeiten bei der thrombolytischen Screening.
- Operationaler Wert: Bietet standardisierte, reproduzierbare und skalierbare Assay-Arbeitsabläufe.
- Strategischer Wert: Ermöglicht bessere Go/No-Go-Entscheidungen und Kapitalwirtschaftlichkeit durch Verbesserung der Datenqualität in frühen Entwicklungsstadien.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung thrombolytischer Kandidaten.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in Hämodynamik, Gerinnungsbiologie und quantitativer Assay-Entwicklung.
- Benötigt Instrumentierung für kontrollierte Strömung, Temperaturregelung und fluorometrische Echtzeiterkennung.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise zwischen Teams bei der Gerinnselbildung und -verdauung voraus.
- Anpassbar an verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten und Gerinnseltypen, um unterschiedliche vaskuläre Bedingungen zu modellieren.
- Setzt den Zugang zu humanem Vollblut und einer spezialisierten analytischen Infrastruktur voraus.
