טכניקת הקלטה מבוססת אלקטרואנצפלוגרפיה לתיעוד הפעילות האפילפטיפורמית

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

מודל זה של פרוסות איברים (organotypic slice) המבוסס על EEG מאפשר הפחתת סיכונים מכניסטית של מטרות לטיפול באפילפסיה על ידי שחזור פעילות אפילפטופורמית בתנאים מבוקרים של מחסור בסרום. הוא תומך בתיקוף של מטרות באמצעות מדידה כמותית של אירועים איקטליים, ובכך מסייע לביטחון ניבוי בסינון תרכובות בשלבים מוקדמים. גישה זו מגשרת בין ביולוגיה של גילוי להערכה פרה-קלינית על ידי מידול התקדמות האפילפטוגנזה במעגל עצבי הניתן לשחזור ובעל רלוונטיות אנושית.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות על ידי קישור בין עודף של מוליכים עצביים מעוררים לבין דפוסי פרכוסים חוזרים במעגל מוגדר של ההיפוקמפוס והקורטקס אנטורינלי.
• ערך תפעולי: מספק מערכת תרבית יציבה לטווח ארוך לצורך תצפית מתמשכת על דינמיקה אפילפטופורמית תחת עקה המושרה על ידי הפרשת סרום.
• ערך מדעי: תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות קורלציה אלקטרופיזיולוגית ישירה של אירועים איקטליים עם התגברות יתר עצבית וחוסר יציבות של הרשת.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: מייצר פלטי אלקטרוגרפיה כמותיים (תדירות ומשך אירועים איקטליים) כסממנים ביולוגיים התגובים למינון לצורך סריקת תרכובות.
• ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של הקלטה מבוססת EEG עם פרפוזיה מבוקרת, ייצוב טמפרטורה ומיקום אלקטרודות להבטחת הדירות של הבדיקה.
• ערך מדעי: מאפשר זיהוי של השפעות אנטי-אפילפטוגניות באמצעות הפחתה בעומס האירועים האיקטליים לאורך חלונות הקלטה ממושכים.

מחקר טרנסלציונלי ופרה-קליני

• ערך מדעי: ממדל את התקדמות האפילפטוגנזה הרלוונטית למחלה, מההתרגשות-יתר הראשונית ועד לפעילות חוזרת דמוית פרכוסים, בארכיטקטורה עצבית רלוונטית לבני אדם.
• ערך תפעולי: מקל על התאמת ביומרקרים טרנסלציונליים על ידי מתן אפשרות למעקב אורך של פנוטיפים אלקטרופיזיולוגיים המנבאים רגישות לפרכוסים in vivo.
• ערך מדעי: תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד תרומת התמסורת הגלוטמטית לסנכרון רשת אפילפטופורמית.

שילוב תהליכי עבודה וקווי עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי של מחלת האפילפסיה, החל מבדיקת היפותזות על מטרות ועד לאופטימיזציה של מובילים (lead optimization), ובכך מאפשרת הערכה איטרטיבית של מעורבות המטרה (target engagement) והצלה פנוטיפית במערכת של תרבית פרוסות הרלוונטית למחלה.

• ביולוגיה של תגליות: תומך בבירור מסלולים ביולוגיים על ידי בידוד פעילות נוירונים פירמידליים ב-CA3 כמדד לסנכרון רשת אפילפטופורמי תחת עקה מעוררת.
• סריקה: מספק מדדים אלקטרופיזיולוגיים סטנדרטיים ומוכנים לבדיקה (מספר ומשך אירועים איקטליים) להערכת תרכובות מווסתות בסביבה מיקרוסקופית מבוקרת.
• אנליטיקה: מספק מדידות כמותיות ברזולוציית זמן של פעילות אפילפטופורמית, המאפשרות השוואה סטטיסטית בין תנאי טיפול ומודלים גנטיים.
• מחקר תרגומי: מקשר בין שלבי הגילוי המוקדמים לתיקוף פרה-קליני באמצעות מידול התקדמות האפילפטוגנזה במערכת של פרוסות המדמה חתימות אלקטרופיזיולוגיות מרכזיות in vivo.
• שימוש חוזר בארגון: מבסס פלטפורמה אלקטרופיזיולוגית רב-פעמית להערכת אפילפטוגניות כרונית על פני מספר מחלקות מטרה והתערבויות כימוגנטיות.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי על ידי הפחתת העמימות המכניסטית בתיקוף נתיבים אפילפטוגניים באמצעות קורלציה אלקטרופיזיולוגית ישירה.
• ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות פרפוזיה סטנדרטית של התא (2 mL/min), בקרת טמפרטורה (37°C) ומיקום אלקטרודות בשכבות הפירמידליות של CA3.
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות go/no-go על ידי מתן אפשרות לגילוי מוקדם של נטייה פרו-קונוולסנטית או יעילות אנטי-סעיזורית במחקרי מודולציה של מטרות.
• השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון על ידי כימות השפעות המודולציה של המטרה על נטל אירועים איקטליים כביומארקר ליעילות טרנסלציונלית.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בתרביות פרוסות אורגנוטיפיות, אלקטרופיזיולוגיה וזיהוי פעילות אפילפטופורמית.
• תלוי בהקמה יציבה של מערכת EEG הכוללת תא פרפוזיה מסוג interface, בקרת טמפרטורה ומיקום אלקטרודות המונחה על ידי מיקרו-מניפולטור.
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של הכנת הפרוסות, קצבי הפרפוזיה וקריטריונים לדירוג אירועים איקטליים לצורך הדירות בין מספר אתרים.
• התאמה למודלים של מחלות מחייבת תיקוף של שימור החתימה האפילפטופורמית לאורך פרדיגמות גנטיות או פרמקולוגיות של אפילפטוגנזה.
• מגבלות מעשיות כוללות ירידה בחיוניות הפרוסות לאורך תקופות תרבית ממושכות ורגישות לארטיפקטים מכניים הנגרמים מהפרפוזיה.

שאלות נפוצות בתחום הביופארמה