Técnica de alto rendimiento en tiempo real para cuantificar la formación de trampas extracelulares de neutrófilos en neutrófilos humanos
1 de diciembre de 2023
Presentamos un método automatizado de alto rendimiento para cuantificar las trampas extracelulares de neutrófilos (NET) utilizando el sistema de análisis de células vivas, junto con un enfoque de doble colorante dependiente de la permeabilidad de la membrana.
Nuestra investigación se centra en los neutrófilos, que son los primeros en responder en el sistema inmunitario y desempeñan un papel importante en diversas enfermedades. En las últimas dos décadas, ha quedado claro que los neutrófilos contribuyen al desarrollo del cáncer, las enfermedades autoinmunes y otras afecciones inflamatorias al interrumpir la inmunorregulación. Esto incluye la formación de trampas extracelulares neutrofílicas, redes, estructuras en forma de red que responden a la inflamación y podrían ser objeto de terapia en estas enfermedades.
Sin embargo, a pesar de algunas moléculas prometedoras dirigidas a los mosquiteros, todavía no existe una terapia aprobada que afecte específicamente a este mecanismo. Esto se puede atribuir, al menos en parte, a la falta de un método de cuantificación objetivo, imparcial, reproducible y de alto rendimiento para la formación de redes. Nuestro protocolo emplea imágenes de células vivas de dos colores para analizar el comportamiento de los neutrófilos utilizando tintes impermeables y permeables a la membrana para un seguimiento preciso de la formación de redes.
Este método distingue entre neutrófilos formadores de red y sanos en función de la integridad de la membrana y proporciona una clara diferenciación de los tipos de muerte celular a través de los cambios morfológicos absorbidos en las imágenes de contraste de fase. Este método supera los problemas de las técnicas previamente informadas para cuantificar la formación de redes y proporciona una cuantificación neta eficiente, reproducible y precisa de manera automatizada. Este método ayudará en el desarrollo de fármacos dirigidos a neutrófilos al brindar la capacidad de evaluar múltiples objetivos terapéuticos contra la formación de redes de una manera de alto rendimiento.
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Resumen
Este estudio presenta un método automatizado de alto rendimiento para cuantificar trampas extracelulares de neutrófilos (NETs) mediante un sistema de análisis de células vivas. El método emplea un enfoque con dos colorantes que depende de la permeabilidad de la membrana, lo que permite un seguimiento preciso de la formación de NETs.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Inmunología
- Biología Celular
- Investigación sobre Inflamación
Antecedentes
- Los neutrófilos son respuestas iniciales cruciales en el sistema inmunitario.
- Desempeñan un papel importante en diversas enfermedades, incluyendo el cáncer y los trastornos inmunitarios.
- Los neutrófilos contribuyen a la inflamación mediante la formación de NETs, que son estructuras en forma de red.
- Las terapias actuales dirigidas contra las NETs aún se encuentran en desarrollo y no han sido aprobadas aún.
Objetivo del estudio
- Establecer un método confiable para cuantificar la formación de NET.
- Permitir el análisis de alto rendimiento del comportamiento de los neutrófilos.
- Ayudar al desarrollo de terapias dirigidas contra las NET en enfermedades inflamatorias.
Métodos Utilizados
- Imagen en vivo de células con doble color.
- Uso de colorantes permeables e impermeables a la membrana.
- Sistema automatizado de cuantificación de alto rendimiento.
- Análisis del comportamiento de neutrófilos y la formación de NET.
Resultados principales
- El método permite la cuantificación objetiva y reproducible de las NET.
- Las capacidades de alto rendimiento facilitan análisis extensos.
- Se logró un seguimiento preciso de la formación de NET mediante el enfoque de doble tinción.
- Este método puede ayudar en la evaluación de terapias potenciales dirigidas a las NET.
Conclusiones
- El método automatizado representa un avance significativo en la cuantificación de NET.
- Aborda las limitaciones actuales en el análisis de NET.
- Este enfoque podría mejorar la investigación sobre terapias para enfermedades que involucran NET.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La cuantificación de la formación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET) con alto rendimiento y reproducibilidad aborda un cuello de botella crítico en el descubrimiento de fármacos basado en inmunología. Este método automatizado de imagen celular en vivo con doble tinción permite la evaluación objetiva de moléculas dirigidas a las NET, apoyando la validación temprana de dianas y la reducción de riesgos mecanicistas en carteras de inflamación y desregulación inmunitaria. El enfoque mejora la confiabilidad predictiva para el desarrollo de terapéuticas moduladoras de neutrófilos en las líneas de oncología, enfermedades autoinmunes e inflamatorias.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite una investigación rigurosa de la formación de redes extracelulares neutrofílicas (NET) como mecanismo relevante para la enfermedad.
- Apoya la validación funcional de dianas para compuestos que modulan los neutrófilos.
- Facilita la desvinculación mecanicista al distinguir la NETosis de otras vías de muerte celular.
- Mejora la confianza predictiva para el avance de fármacos dirigidos a las NET.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Proporciona salidas cuantitativas estandarizadas para la formación de NET en múltiples condiciones.
- Permite la selección de alto rendimiento de inhibidores candidatos o moduladores de la NETosis.
- Facilita el desarrollo de ensayos reproducibles mediante análisis automatizado de imágenes y discriminación con doble tinción.
- Prepara sistemas biológicos validados para flujos de trabajo de evaluación de compuestos en etapas posteriores.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea la cuantificación de NET con modelos de neutrófilos humanos relevantes para enfermedades.
- Proporciona continuidad traslacional desde el descubrimiento in vitro hasta la validación preclínica de estrategias dirigidas a NET.
- Permite decisiones de avance ajustadas al riesgo basadas en perfiles cuantitativos de inhibición de NET.
- Apoya el alineamiento de biomarcadores para estudios de inflamación y desregulación inmunitaria.
Integración de la Canalización y Flujo de Trabajo
Este método de imagen en células vivas con doble tinción se integra en el continuo de descubrimiento, desde la validación inicial del blanco hasta la identificación de compuestos líder y la evaluación preclínica de agentes moduladores de las NET.
- Biología del Descubrimiento: Cuantifica objetivamente la formación de NET para aclarar los mecanismos impulsados por neutrófilos y apoyar la prueba de hipótesis.
- Selección: Proporciona preparación reproducible y de alto rendimiento para ensayos de evaluación de compuestos frente a la NETosis.
- Analítica: Genera lecturas cuantitativas y resueltas en el tiempo para comparar la inhibición de NET en distintas condiciones.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos in vitro con modelos preclínicos utilizando sistemas de neutrófilos humanos.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma escalable y automatizada para campañas continuas de descubrimiento de fármacos dirigidos a NET.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los programas dirigidos a las NET.
- Valor operativo: Proporciona flujos de trabajo estandarizados, automatizados y escalables para la cuantificación de NET.
- Valor estratégico: Permite decisiones informadas de avance/no avance y la selección eficiente en términos de capital de carteras para activos que modulan los neutrófilos.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo y el avance de candidatos para enfermedades inflamatorias y enfermedades inmunitarias.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en biología de neutrófilos e imagenología de células vivas.
- Necesita acceso a plataformas de imagen automatizadas e infraestructura analítica con doble tinción.
- Exige estandarización entre equipos en la configuración del ensayo y los parámetros de análisis de datos.
- Puede requerir adaptación para diferentes fuentes de neutrófilos o modelos de enfermedad.
- Depende de algoritmos robustos de análisis de imágenes para una cuantificación precisa de las NET.
