בידוד דנ"א מיקרוביאלי בצואה: חקר השפעת העשרה סביבתית על מגוון המיקרוביום במודל הגידול המורין

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

הבנה של האופן שבו העשרה סביבתית משפיעה על מיקרוביוטת המעי בעכברים הנושאים גידולים סרטניים מספקת תובנות מכניסטיות לגבי אינטראקציות בין המאכסן למיקרובים המשפיעות על התגובה הטיפולית. גישה זו תומכת בתיקוף יעדים (target validation) על ידי קישור התערבויות סביבתיות לשינויים מדידים במגוון המיקרוביאלי ובהפעלה חיסונית. זרימת העבודה של בידוד DNA וניתוחו מאפשרת כימות הדיר שניתן לשחזרו של שינויים במיקרוביום, ובכך מסייעת לאסטרטגיות של הפחתת סיכונים (de-risking) בשלב הפרה-קליני באונקולוגיה.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: בוחן כיצד גורמים סביבתיים משנים את הרכב המיקרוביוטה של המעי כדי להבהיר מסלולים מכניסטיים במודלים של גידולים סרטניים.
• ערך תפעולי: מספק שיטה סטנדרטית לבידוד DNA מיקרוביאלי מצואה לצורך ניתוח המשכי עקבי.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: מאפשר הכנה של דגימות DNA מיקרוביאליות מאושרות עבור בדיקות מבוססות PCR המכוונות לסממנים ביולוגיים של המיקרוביום.
• ערך תפעולי: תומך בסטנדרטיזציה של הבדיקה באמצעות ניקוי מבוסס חרוצים וכמת hóa באמצעות אלקטרופורזה.

מחקר תרגומי ו-פרה-קליני

• ערך מדעי: מקשר בין העשרה סביבתית לשינויים במיקרוביוטה של המעי ותוצאות הישרדות, ובכך תומך בהתאמה של סמנים ביולוגיים תרגומיים.
• ערך תפעולי: מאפשר המשכיות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי אפשרות לניטור אורך של המיקרוביום.

שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת השערות ועד לזיהוי מובילים (lead identification), באמצעות אספקת נתונים כמותיים על המיקרוביום המנחים את הפחתת הסיכונים הביולוגיים במודלים אונקולוגיים.

• ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות של התערבויות סביבתיות על מיקרוביוטת המעי ותגובת מערכת החיסון בעכברים תומגניגנים.
• סריקה: מאפשר בידוד DNA מיקרוביאלי מוכן לבדיקה עם תפוקה וטוהר הניתנים לשחזור עבור יישומי PCR המשכיים.
• אנליזה: מייצר פלטי DNA כמותיים באמצעות אלקטרופורזה, מה שמאפשר השוואה של העומס המיקרוביאלי והגיוון בין תנאים שונים.
• מחקר תרגומי: מקשר בין שינויים במיקרוביום לתוצאות הישרדות, ובכך תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון במודלים פרה-קליניים.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס זרימת עבודה הניתנת לשימוש חוזר לניתוח מיקרוביום במודלים של מחלות הדורשים בידוד DNA מצואה.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: משפר את הביטחון החזוי על ידי קישור בין מודולציה סביבתית לשינויים מדידים במיקרוביום ובמערכת החיסון.
• ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות שלבי ליזיס, קישור, שטיפה ואלוציה סטנדרטיים.
• ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות לגבי המשך התהליך (go/no-go) באמצעות אספקת נתונים מכניסטיים על אינטראקציות בין המאכסן למיקרוביום במודלים של סרטן.
• השפעה על תיק הפיתוח: תומך בתעדוף התערבויות מותאם סיכונים, בהתבסס על השפעות טיפוליות המתווכות על ידי המיקרוביום.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בביולוגיה מולקולרית ובטכניקה סטרילית לטיפול בדגימות צואה.
• תלוי בגישה לצנטריפוגות, למעמדים מגנטיים, לציוד PCR ולמערכות אלקטרופורזה.
• מחייב סטנדרטיזציה רב-צוותית של איסוף הדגימות, אחסונן ועיבודן כדי למזער שונות.
• בעת התאמת הפרוטוקול, יש להתחשב בהבדלים בהרכב הצואה בין מערכות מודל שונות.
• מוגבל לצורך בטיפול זהיר בחרוזים כדי למנוע הסרה חלקית של העילאי (supernatant) במהלך שלב הניקוי.

שאלות נפוצות בנושאי ביו-פרמה