יישום שדות טיפול בגידול במודלים של גידולי מוח אנושיים: טכניקה לא פולשנית להעברת שדות חשמליים מתחלפים למוח האנושי לטיפול בגידול במוח

רלוונטיות תעשייתית ביצועית

שדות חשמליים לטיפול בגידולים (TTFields) מציעים מנגנון לא פולשני לשיבוש תהליכי מיטוזה בתאי סרטן, ובכך מספקים גישה חדשנית לתיקוף מטרות (target validation) בתחום הנוירו-אונקולוגיה. על ידי עיכוב היווצרות כישורי המיקרוטובוליים באמצעות שדות חשמליים לסירוגין, מאפשרים TTFields הפחתת סיכונים מנגנונית של היפותזות טיפוליות במודלים של גידולי מוח. טכניקה זו תומכת בביטחון ניבוי בשלבי גילוי מוקדמים על ידי קישור מעורבות המטרה לתוצאות אפופטוטיות במורד הזרם.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר חקירה של מנגנוני המיטוזה כמטרה טיפולית באמצעות שיבוש ישיר של יישור הטוביולין והספטין.
• ערך תפעולי: מספק שיטה לא-גנטית הניתנת לשחזור להערכת התלות של המטרה במנגנוני חלוקת התא.
• ערך חיזויי: תומך בבדיקת השערות על ידי קישור יישום שדה חשמלי לעכבה מדידה של המיטוזה ולאפופטוזיס עוקב.

סריקה ופיתוח בדיקה

• מוכנות הבדיקה: מקל על הכנת מערכות ביולוגיות סטנדרטיות באמצעות מיקום מערך מתמירים המבוסס על תכנון מודרך ב-MRI.
• פלט כמותי: מאפשר מדידה של עיכוב מיטוטי כקריאה פונקציונלית לסריקה מבוססת תרכובות או שדות.
• שחזור: תומך בהגשה עקבית של שדות חשמליים חילופיים בין חזרות באמצעות מערך וחיבורי כבלים מקודדי צבע.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: מדמה את התגובה של גידולי מוח אנושיים באמצעות סימולציה של הגשה קלינית של TTFields במודלים של קסנוגרפט (xenograft) או במודלים המופקים מחולה.
• המשכיות תרגומית: מקשר בין ממצאים מנגנוניים in vitro לסביבות דמויות in vivo באמצעות מערכי מתמרים המורכבים על הקרקפת ומדמים פריסה קלינית.
• קידום מותאם סיכון: מסייע בקבלת החלטות לגבי המשך התהליך (go/no-go) על ידי תיקוף המנגנון המטרה במערכת המשחזרת היבטים מרכזיים של הגשת טיפול בבני אדם.

שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד

יישום TTFields משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה ועד למידול פרה-קליני, במיוחד בקווי מחקר של נוירו-אונקולוגיה שבהם נבדקים מעכבי מיטוזה.

• ביולוגיה של התגליות: תומכת בבדיקה מבוססת-היפותזה של חלבונים מיטוטיים כגון tubulin ו-septin כמטרות פעילות בתאי סרטן.
• סריקה: מאפשרת פיתוח של בדיקות (assays) עם הובלה סטנדרטית לשטח ונקודות קצה כמותיות כגון שיבוש של כישורי המטמורזה (spindle disruption) ומוות תאי.
• אנליטיקה: מייצרת תוצאות מדידות התלויות בשדה על התקדמות המיטוזה, המאפשרות השוואה בין תנאים גנטיים או פרמקולוגיים.
• מחקר תרגומי: ממדלת פרמטרים של הובלה קלינית להערכת מעורבות המטרה בפורמט לא פולשני ורלוונטי מבחינה אנטומית.
• שימוש חוזר ארגוני: מייצגת יכולת פלטפורמה להערכת מספר מטרות או תרכובות המסתמכות על שיבוש מיטוטי ברקמת מוח.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: הפחתת סיכונים מכניסטיים של מטרות מיטוטיות באמצעות הפרעה ישירה, מבוססת שדה, של מנגנון חלוקת התאים.
• ערך תפעולי: מערכת הובלה סטנדרטית ולא פולשנית עם שונות ביולוגית מינימלית בהשוואה לגישות גנטיות או פרמקולוגיות.
• ערך אסטרטגי: מפחית את ההסתמכות על תרכובות ציטוטוקסיות על ידי הצעת מודליות פיזית לתיקוף מטרות ברקמות רגישות.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף של מטרות בהתבסס על תיקוף פונקציונלי במערכת המשקפת מגבלות הובלה קליניות.

שיקולים ליישום

• נדרשת מומחיות בנוירו-אונקולוגיה ובהנדסה ביו-במדית לצורך מיקום נכון של המערך וכיול השדה.
• תלוי במיכשור הכולל גנרטורים המופעלים על ידי סוללה, מערכי מתמירים ומערכות מיקום מונחות MRI.
• מצריך סטנדרטיזציה בין צוותים להבטחת עקביות בהכנת הקרקפת, ביישור המערך ובבדיקות בטיחות חשמלית.
• כולל שיקולי התאמה בעת מעבר ממודלים אנושיים למינים פרה-קליניים, וזאת בשל הבדלים במוליכות הגולגולת ובגיאומטריית הרקמה.
• מוגבל למטרות שבהן שיבוש המיטוזה הוא מנגנון פעולה בר-ביצוע, כפי שנתמך על ידי נתוני מקור לגבי יישור טובולין וספטין.

שאלות נפוצות בביופארמה