Évaluation de l’activité de réparation des cassures double brin de l’ADN à l’aide de dosages rapporteurs à haut débit et quantitatifs basés sur la luminescence
June 14th, 2024
Nous présentons des protocoles pour l’évaluation de la compétence de la voie de réparation des cassures double brin dans les cellules à l’aide d’une série de substrats rapporteurs extrachromosomiques basés sur la luminescence.
Artios développe de nouveaux médicaments anticancéreux ciblant la réponse aux dommages de l’ADN. Pour ce faire, nous avons développé une gamme de nouveaux tests pour mesurer l’activité de réparation de l’ADN cellulaire. Ces tests ont eu un impact majeur sur nos programmes, conduisant à tester des actifs au stade clinique chez des patients ayant des besoins médicaux non satisfaits élevés.
La mesure précise de l’activité cellulaire ciblée est essentielle pour faire progresser de nouvelles thérapies ciblées. Il a été difficile de générer des tests pour les facteurs de réparation de l’ADN avec les propriétés requises pour alimenter une campagne de découverte de médicaments efficace, qu’il s’agisse d’un débit élevé, d’un rapport signal/bruit robuste, d’un délai d’exécution rapide et, idéalement, d’une portabilité à différents systèmes biologiques. Nous avons développé une série de tests rapporteurs robustes, quantitatifs et titrables basés sur la luminescence pour mesurer la compétence de quatre principales voies de réparation des cassures double brin, la recombinaison homologue, l’assemblage d’extrémités non homologues, l’assemblage d’extrémités médié par microhomologie et le recuit simple brin.
Ces tests rapporteurs sont validés comme lisant la réparation dépendante de la voie, sont sensibles à la modulation pharmacologique et ont un délai d’exécution rapide. Les substrats de réparation que nous avons développés sont extrachromosomiques, de sorte qu’ils peuvent être transfectés transitoirement dans des modèles d’intérêt et facilement mis à l’échelle dans un format à haut débit. Nous pensons que nos systèmes de test ont un rôle important dans la découverte de médicaments DDR, mais aussi dans l’approfondissement de notre compréhension de la biologie DDR plus largement.
À cet égard, nous espérons que ces méthodes contribueront à accélérer l’identification et la poursuite de nouvelles cibles médicamenteuses, ce qui conduira à des médicaments pour des maladies telles que le cancer pour lesquelles il existe d’importants besoins médicaux non satisfaits.
Aperçu
Cet article présente des protocoles pour évaluer la compétence des voies de réparation des cassures double brin dans les cellules en utilisant des substrats rapporteurs extrachromosomiques basés sur la luminescence. Les tests développés sont cruciaux pour comprendre la réponse aux dommages de l'ADN et faciliter la découverte de médicaments en oncologie.
Composants clés de l'étude
Domaine de la science
- Réponse aux dommages de l'ADN
- Mécanismes de réparation cellulaire
- Découverte de médicaments en oncologie
Contexte
- Les cassures double brin dans l'ADN sont des lésions critiques qui nécessitent une réparation efficace.
- Comprendre les voies de réparation est essentiel pour développer des thérapies ciblées contre le cancer.
- Les tests existants pour mesurer l'activité de réparation de l'ADN ont des limitations en termes de débit et de sensibilité.
- Les nouveaux tests peuvent améliorer les efforts de découverte de médicaments en mesurant avec précision l'activité cellulaire.
Objectif de l'étude
- Développer des tests robustes pour mesurer la compétence dans les principales voies de réparation des cassures double brin.
- Faciliter l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement du cancer.
- Améliorer la compréhension de la biologie de la réponse aux dommages de l'ADN.
Méthodes utilisées
- Développement de tests rapporteurs basés sur la luminescence pour quatre voies de réparation.
- Transfection transitoire de substrats extrachromosomiques dans des modèles cellulaires.
- Mesure des signaux de luminescence pour évaluer la compétence de réparation.
- Validation des tests pour la sensibilité à la modulation pharmacologique.
Résultats principaux
- Les tests ont démontré une activité de réparation dépendante de la voie.
- Les mesures quantitatives ont montré une sensibilité à la modulation par les médicaments.
- Des temps de réponse rapides ont été atteints pour les résultats des tests.
- Les tests sont évolutifs pour le criblage à haut débit.
Conclusions
- Les tests développés sont des outils précieux pour la découverte de médicaments dans le cancer.
- Ils améliorent la compréhension des mécanismes de réparation de l'ADN.
- Ces méthodes peuvent accélérer l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Quantitative luminescence-based reporter assays for DNA double strand break repair enable high-throughput, pathway-specific measurement of cellular DNA repair activity, directly supporting target validation and mechanistic de-risking in oncology drug discovery. These assays provide rapid, reproducible, and scalable outputs essential for advancing DNA damage response (DDR) therapeutics. Their integration into discovery pipelines enhances predictive confidence and portfolio triage for DDR-targeted assets.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of DDR pathway activity for functional target validation.
- Supports mechanistic de-risking by distinguishing pathway-specific repair proficiency.
- Facilitates predictive confidence in target engagement and biological relevance.
- Accelerates identification and prioritization of novel DDR drug targets.
Screening & Assay Development
- Provides validated, quantitative readouts for robust assay standardization.
- Delivers high-throughput, scalable formats suitable for compound screening.
- Ensures reproducibility and titratability across diverse biological systems.
- Enables reliable evaluation of pharmacological modulation of DNA repair pathways.
Translational & Preclinical Research
- Aligns pathway-specific repair measurements with disease-relevant DDR biology.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of DDR targets.
- Informs risk-adjusted advancement decisions for DDR-focused portfolios.
- Provides mechanistic insights to guide translational biomarker strategies.
Pipeline & Workflow Integration
These assays position within the discovery continuum from early target validation through lead identification and preclinical evaluation of DDR-targeted therapeutics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification for DDR mechanisms.
- Screening: Delivers assay readiness, reproducibility, and quantitative outputs for compound evaluation.
- Analytics: Provides sensitive luminescence measurements to compare repair activity across conditions.
- Translational Research: Enables alignment of cellular repair proficiency with disease models when relevant.
- Enterprise Reuse: Offers a portable, scalable platform adaptable to multiple cell systems and discovery programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in DDR target validation.
- Operational Value: Standardizes and accelerates assay workflows with high-throughput scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by enabling robust biological readouts.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of DDR-targeted assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in molecular biology and luminescence assay design.
- Needs access to luminescence plate readers and standard cell culture infrastructure.
- Demands cross-team standardization for assay reproducibility and data comparability.
- Adaptable to various cell models via transient transfection of extrachromosomal substrates.
- Dependent on validated controls to distinguish pathway-specific repair activity.
