Normalisée de mesure de différence de potentiel transépithélial Membrane nasale (NPD)
13 septembre 2018
Nous présentons ici un protocole standardisé permettant de mesurer la différence de potentiel nasale (NPD). Régulateur de la conductance transmembranaire de la fibrose kystique (CFTR) et fonction (ENaC) de canal sodium épithélial sont évalués par la variation de la tension à travers l’épithélium nasal après une perfusion de solutions qui modifient l’activité des canaux ioniques, fournissant une mesure des résultats.
Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans les domaines de la mucoviscidose et du transport d’ions à savoir si les patients atteints de mucoviscidose peuvent développer une réponse significative à l’activation ou à la restauration de la fonction CFTR. Le principal avantage de cette technique est qu’elle mesure l’activité coordonnée du CFTR et du canal sodique épithélial dans l’épithélium des voies respiratoires. Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la fibrose kystique, elle peut également être appliquée à d’autres systèmes pathologiques, tels que les troubles génétiques de la fonction hyperactive des canaux sodiques épithéliaux. Thao Nguyen, biologiste, et Aur feront la démonstration de la procédure
Aperçu
Cet article présente un protocole standardisé pour la mesure de la différence de potentiel nasale (NPD), qui évalue la fonction des canaux CFTR et ENaC. La méthode analyse les variations de tension à travers l'épithélium nasal en réponse à des solutions spécifiques, fournissant des informations sur l'activité des canaux ioniques.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Recherche sur la mucoviscidose
- Mécanismes de transport ionique
- Physiologie respiratoire
Contexte
- La différence de potentiel nasale (DPN) est une mesure clé pour évaluer la fonction du CFTR.
- La compréhension du transport ionique est essentielle pour le développement de thérapies contre la fibrose kystique.
- Cette méthode peut également être appliquée à d'autres affections impliquant un dysfonctionnement du canal sodique épithélial.
- Des études antérieures ont montré des réponses variables chez les patients atteints de fibrose kystique à la modulation du CFTR.
Objectif de l'étude
- Fournir un protocole fiable pour mesurer la PND dans des contextes de recherche.
- Évaluer l'activité coordonnée du CFTR et de l'ENaC dans l'épithélium des voies respiratoires.
- Explorer le potentiel de cette méthode dans d'autres systèmes pathologiques.
Méthodes utilisées
- Superfusion de solutions modifiant l'activité des canaux ioniques.
- Mesure des variations de tension à travers l'épithélium nasal.
- Standardisation du protocole de mesure de la PND.
- Évaluation des réponses des patients à l'activation du CFTR.
Résultats principaux
- La méthode mesure efficacement la fonction du CFTR et de l'ENaC.
- Elle fournit des informations sur les capacités de transport ionique des patients atteints de mucoviscidose.
- Les résultats indiquent une variabilité des réponses à l'activation du CFTR.
- La technique montre un potentiel pour une application dans d'autres troubles génétiques.
Conclusions
- Ce protocole normalisé constitue un outil précieux pour la recherche sur la fibrose kystique.
- Il améliore la compréhension du transport ionique dans la fibrose kystique.
- L'application de cette méthode à d'autres maladies pourrait élargir son impact.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle dans le secteur industriel
La mesure normalisée de la différence de potentiel nasal (NPD) fournit une évaluation directe et quantitative de la fonction des protéines CFTR et ENaC dans l'épithélium des voies respiratoires, répondant ainsi à un besoin critique d'évaluation mécanistique dans le développement de médicaments contre la mucoviscidose (CF). Ce paramètre électrophysiologique permet d'obtenir une prédiction fiable de l'interaction avec la cible et du rétablissement fonctionnel, soutenant les décisions d'aller ou de ne pas aller plus loin dans les phases précoces des essais cliniques et de la recherche translationnelle. Son utilité en tant que diagnostic complémentaire lorsque les tests génétiques ou la mesure du chlore dans la sueur sont indéterminés renforce davantage sa pertinence dans le panel diagnostique de la mucoviscidose et des ionopathies apparentées.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet l'interrogation directe de l'activité de CFTR et de ENaC dans le tissu bronchique humain.
- Permet la validation fonctionnelle de cibles pour les modulateurs de canaux ioniques dans la mucoviscidose et les affections connexes.
- Offre une détection mécanistique des risques en reliant l'intervention moléculaire à l'effet physiologique.
- Facilite une évaluation prédictive fiable du choix et du tri des candidats.
Développement de criblages et de tests
- Établit un dosage validé et quantitatif pour mesurer le transport ionique dans l'épithélium des voies respiratoires.
- Facilite la standardisation du dosage et sa reproductibilité entre différents sites de recherche.
- Génère des résultats quantitatifs robustes pour l'évaluation de composés dans des études de preuve de concept.
- Permet une préparation optimale au criblage d'agents ciblant la fonction de CFTR et d'ENaC.
Recherche translationnelle et préclinique
- S'aligne sur les critères d'évaluation pertinents pour la mucoviscidose et d'autres troubles du transport ionique épithélial.
- Assure une continuité translationnelle entre les modèles précliniques et l'évaluation des tissus humains.
- Permet de prendre des décisions d'avancement ajustées au risque, fondées sur des lectures fonctionnelles de biomarqueurs.
- Offre une détection prédictive des risques pour la conception des essais cliniques et la stratification des patients.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La mesure de la NPD constitue un lien entre la découverte précoce, l'identification de composés candidats et la recherche translationnelle en fournissant un biomarqueur fonctionnel de l'activité des canaux ioniques dans les tissus humains.
- Découverte en biologie : Permet la vérification d'hypothèses et la clarification des voies de modulation du CFTR et de l'ENaC.
- Écrantage : Fournit des résultats d'essai reproductibles et quantitatifs pour le classement par ordre de priorité des composés.
- Analytique : Propose des mesures fondées sur la tension électrique afin de comparer les effets des interventions dans différentes conditions.
- Recherche translationnelle : Relie les résultats précliniques à des critères pertinents pour les maladies humaines.
- Réutilisation à grande échelle : Fonctionne comme une plateforme réutilisable pour évaluer diverses thérapies ciblant les canaux ioniques.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans la validation des cibles.
- Valeur opérationnelle : Favorise la standardisation des tests, la reproductibilité et la comparabilité entre sites.
- Valeur stratégique : Éclaire les décisions d'aller/arrêt et améliore l'efficacité du capital dans les portefeuilles de CF et de canaux ioniques.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation et l'avancement, ajustés au risque, des thérapies candidates.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une formation spécialisée de l'opérateur et une expertise technique pour une acquisition fiable des données.
- Exige un instrument électrophysiologique dédié et une infrastructure analytique appropriée.
- Implique une standardisation entre équipes afin de minimiser la variabilité inter- et intra-sujets.
- Peut nécessiter des adaptations pour une utilisation chez des sujets pédiatriques ou peu coopératifs en raison de préoccupations liées à la variabilité.
- L'interprétation bénéficie d'algorithmes validés afin d'améliorer la cohérence et l'aide à la décision.
Foire aux questions en biopharmacie
Chapters in this video
0:04
Title
1:01
Materials Setup
2:19
Measurement Electrode Placement
4:35
Basal Potential Difference (PD) Measurement
6:02
Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD) Tracing Sequential Perfusions
7:42
Results: Representative CF and Healthy Subject Tracings
8:57
Conclusion
