יצירת שחזורי עור מלא אורגנוטיפיים: הליך לביסוס מודל עור תלת ממדי באמצעות דגימות עור אנושיות

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

הקמה של מודלים תלת-ממדיים של העור בעלי רלוונטיות פיזיולוגית מאפשרת הפחתת סיכונים מכניסטית בתיקוף מטרות בדרמטולוגיה ובאונקולוגיה, על ידי שחזור של ארכיטקטורת העור האנושי והמורכבות הרב-תאית שלו. דבר זה תומך בביטחון חיזוי בהערכה פרה-קלינית של מועמדים טיפוליים המשפיעים על בידול האפידרמיס, אינטראקציות דרמליות-אפידרמליות או פלישה של מלנומה. המודל מספק מערכת רלוונטית למחלה לצורך הערכת מעורבות המטרה (target engagement) ומודולציה של מסלולים בהקשר נגזר מאדם.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות טיפוליות במערכת של תרבית משותפת (co-culture) מובחנת של אפידרמיס אנושי ופיברובלסטים דרמליים.
• ערך מדעי: תומך בתיקוף תפקודי של מטרות באמצעות מידול שלהתמיינות אפידרמלית ואיתות דרמלי-אפידרמלי.
• ערך מדעי: מסייע בהפחתת סיכונים ביולוגיים של מטרות המעורבות בהומאוסטזיס של העור, תפקוד מחסום או התקדמות של מלנומה.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: יצירת דגמים סטנדרטיים וניתנים לשחזור של מקריבים של עור אנושי לצורך הערכה כמותית של השפעות תרכובים על השכבות האפידרמליות.
• ערך תפעולי: אספקת פלטפורמה ניתנת להרחבה לפיתוח בדיקות עם מדורי דרמה ואפידרמה מוגדרים.
• ערך תפעולי: תמיכה בזרימות עבודה של סריקה בתושבה בינונית תוך שימוש במסננים ממברנתיים בפורמטים רב-בארים.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• ערך מדעי: מציע מערכת רלוונטית למחלה להערכת פלישת מלנומה ופוטנציאל גרורתי בסביבה זעירה של עור אנושי משוחזר.
• ערך מדעי: מאפשר הערכה של סמנים ביולוגיים תרגומיים הקשורים לדיפרנציאציה של האפידרמיס, פלישה או אינטראקציות סטרומליות.
• ערך תפעולי: מגשר בין שלבי הגילוי לזרימות עבודה פרה-קליניות על ידי אספקת מודל ממקור אנושי לאופטימיזציה של מובילים ופרופיל מכניסטי.

שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד (Pipeline)

שיטת השחזור של עור אורגנוטיפי משתלבת בתהליכי עבודה של ביולוגיה גילויית ומחקר פרה-קליני, בכך שהיא מספקת מודל של עור אנושי לתיקוף מטרות, פיתוח בדיקות ומחקרי פלישה של מלנומה.

• ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות לגביהם של דיפרנציאציה אפידרמלית ותקשורת הדדית (crosstalk) בין הדרמיס לאפידרמיס במודל של רקמה אנושית מרובדת.
• סריקה: מאפשר מוכנות לבדיקה באמצעות יצירה סטנדרטית של שכבות דרמיות ואפידרמליות עם מדדים כמותיים לריבוד וליצירת מחסום.
• אנליטיקה: מקל על ניתוח השוואתי של השפעות תרכובות על עובי האפידרמיס, דיפרנציאציה של קרטינוציטים או עומק פלישה באמצעות נקודות קצה היסטולוגיות או דימוי.
• מחקר תרגומי: תומך ברציפות פרה-קלינית על ידי מידול של פלישת מלאנומה אנושית במיקרו-סביבה של עור משוחזר.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס יכולת הניתנת לשימוש חוזר עבור תוכניות דרמטולוגיות ואונקולוגיות הדורשות מודלים של פתופיזיולוגיה של עור אנושי.

השפעה תפעולית ועסקית

• ערך מדעי: משפר את הביטחון החזוי על ידי מידול ארכיטקטורת העור האנושי ומורכבות רב-תאית.
• ערך תפעולי: מקדם סטנדרטיזציה והדירות באמצעות יחסי זריעה מוגדרים של תאים, הכנת מטריצת קולגן ותרבית בממשק אוויר-נוזל.
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות go/no-go על ידי הפחתת עמימות מכניסטית בתיקוף מטרות הקשורות לעור.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מועמדים מותאם סיכון בהתבסס על השפעות על התמיינות האפידרמיס, שלמות הדרמיס או פלישת מלנומה.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בתרביות ראשוניות של תאי אדם, הכנת ג'ל קולגן וטכניקות של תרבית משותפת (co-culture) של תאי אפיתל וסטרומה.
• תלוי בתשתית סטרילית לתרבית תאים, פלטות עם מספר בארות הכוללות תאוכדים (inserts) נקבוביים וסביבות דגירה מבוקרות (37°C, 5% CO₂).
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי בידוד תאים, ניטרול הג'ל והחלפת מדיום, לצורך עקביות בין מעבדות.
• כולל שיקולי התאמה בעת מידול פנוטיפים שונים של העור או מצבי מחלה (למשל, psoriasis, melanoma) באמצעות שימוש במקורות תאים או פורמולציות מדיום שונות.
• מוגבל על ידי שונות בין תורמים בתאי עור ראשוניים של אדם, דבר העשוי להשפיע על קינטיקת השכבה האפידרמלית ועל פעילות פיברובלסטים דרמליים.

שאלות נפוצות בנושא ביו-פארמה