הדמיה חיה של אינטראקציות בין המאכסן לפתוגן בעוברי דגי זברה שנדבקו ב-Mycobacterium abscessus

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

פרוטוקול זה מאפשר ויזואליזציה בזמן אמת של הדינמיקה בין המארח לפתוגן, ומספק תובנות מכניסטיות לגבי אסטרטגיות של חיידקים להתחמקות ממערכת החיסון, כגון cording. על ידי חשיפת האופן שבו Mycobacterium abscessus עומד בפני פגוציטוזה ומקדם היווצרות מורסות, המודל תומך בתיקוף מטרות (target validation) ובצמצום סיכונים של גישות אנטי-אינפקטיביות. מערכת העוברים של דג הזברה מציעה פלטפורמה ניתנת להרחבה ורלוונטית למחלה עבור סריקה בשלבים מוקדמים של תרכובות המשבשות את virulent-ness של הפתוגן או משפרות את סילוקו על ידי המארח.

יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר תצפית ישירה על מנגנוני חמיקה חיסונית של חיידקים, כגון יצירת חבלים (cording), הפוגעים בהגנת המארח.
• ערך תפעולי: מספק מדד כמותי להישרדות הפתוגן ולנזק לתאי המארח לצורך הפחתת סיכונים ביעדי הטיפול.
• ערך ניבוי: תומך בהערכה של מועמדים טיפוליים המעכבים יצירת חבלים או מגבירים פינוי המתווך על ידי מקרופאגים.

סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)

• ערך מדעי: מייצר מדדים כמותיים מבוססי פלואורסצנציה של עומס חיידקי, יצירת חבלים (cord formation) וגיוס מקרופאגים לאורך זמן.
• ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של תנאי ההדבקה והדימוג באמצעות עוברים מקובעים באגרוז בנקודת התכה נמוכה לקבלת תוצאות הדירות.
• יכולת הרחבה: תואם לפורמטים של רב-בארים (multi-well) ו לרכישת פלואורסצנציה אוטומטית עבור סריקת תרכובות בתפוקה בינונית.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: מדמה מסלול של חמיקה ממערכת החיסון בעל משמעות קלינית ב-Mycobacterium abscessus, פתוגן עם אפשרויות טיפול מוגבלות.
• המשכיות תרגומית: מגשר בין ממצאים in vitro למורכבות דמוית in vivo על ידי לכידת אינטראקציות דינמיות בין המארח לפתוגן במערכת חיה.
• הפחתת סיכונים פרה-קלינית: מאפשר להעריך האם תרכובות לבדיקה מפחיתות פתולוגיה הקשורה לשרשראות (cords) או היווצרות מורסות.

שילוב תהליכים וזרימת עבודה

השיטה משתלבת ברצף הגילוי המוקדם, תומכת בתיקוף המטרה באמצעות דימות מכניסטי ומספקת מידע לזיהוי מובילים (lead identification) על ידי קישור מנגנוני virulent לניתובים ניתנים לטיפול תרופתי.

• ביולוגיה של הגילוי: מאפשרת בדיקת היפותזות של גורמי virulent של חיידקים ותגובות חיסוניות של המאכסן בזמן אמת.
• סריקה: מספקת תוצרים כמותיים וסטנדרטיים על התקדמות הזיהום ומעורבות של תאי מערכת החיסון לצורך מוכנות הבדיקה.
• אנליטיקה: מאפשרת מעקב אחר שינויים בעוצמת הפלואורסצנציה כדי לכמת רבייה של חיידקים, יצירת חבלים (cord formation) ופעילות של מקרופאגים.
• מחקר תרגומי: ממדלת פנוטיפ זיהום רלוונטי לבני אדם כדי לתמוך בהכללה למערכות של יונקים.
• שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמת דימוג רב-פעמית שניתן להחיל על פתוגנים תוך-תאיים אחרים הדורשים ניתוח של אינטראקציה עם תאי המאכסן.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית על ידי ויזואליזציה של האופן שבו תהליך ה-cording מאפשר התחמקות ממערכת החיסון וגרימה לנזק לרקמות.
• ערך תפעולי: מבטיח שחזוריות באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים של קיבוע עוברי, הדבקה ודימוי.
• ערך אסטרטגי: משפר קבלת החלטות מסוג go/no-go על ידי זיהוי תרכובות המשבשות את העוצמה החולית (virulence) ללא צורך בציטוטוקסיות למארח.
• השפעה על הפורטפוליו: תומך בתיעדוף מותאם סיכונים של מועמדים לאנטי-אינפקטיבים המכוונים לאגרגציה חיידקית או להתחמקות ממערכת החיסון.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בטיפול בדגי zebrafish, מיקרו-הזרקה ומיקרוסקופיה פלואורסצנטית.
• הציוד כולל מיקרוסקופ פלואורסצנטי או קונפוקאלי עם עדשות מתאימות (10X, 40X, 63X) ומערכות פילטרים.
• סטנדרטיזציה בין צוותים מחייבת ריכוזי חומרי הרדמה עקביים, הכנת אגרוז ותזמון זיהום אחיד.
• התאמה לפתוגנים אחרים מחייבת סימון פלואורסצנטי ותיקוף של מודלי זיהום בעוברים של zebrafish.
• המגבלות כוללות את חוסר היכולת למדל תגובות חיסוניות אדפטיביות בשל מערכת החיסון הבלתי בשלה בעוברים.

שאלות נפוצות בביופארמה