ניתוח אינטראקציות בין נבט שיניים וגרעינים טריגמינליים באמצעות מערכת תרבית משותפת מיקרופלואידית

רלוונטיות לתעשייה

מערכת השיתוף-תרבית (co-culture) מיקרופלואידית זו מאפשרת הפחתת סיכונים מכניסטית של אינטראקציות ברקע עצבי בשלבי גילוי מוקדמים, על ידי בידוד משתנים המשפיעים על צמיחת נוריטים והנחייתם. היא מספקת מערכת רלוונטית למחלה לצורך חקר תבניות עצבוב תחושתי הקריטיות להתפתחות השן לאחר הלידה ולפתולוגיות עצביות נלוות. הפלטפורמה תומכת בתיקוף מטרות באמצעות הערכה כמותית של גורמים מולקולריים ממקור השיניים על התנהגות נוירונלית, ובכך משפרת את רמת הוודאות החזויה בזיהוי מובילים (leads) לטיפולים נוירו-דנטליים.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: בוחן היפותזות טיפוליות באמצעות בידוד של ganglion trigeminale ואינטראקציות עם נבט השן, כדי להבהיר מסלולים מולקולריים של דחיית נוריטים.
• ערך תפעולי: מאפשר הפחתת סיכונים ביולוגית באמצעות תרבית משותפת מבוקרת המדמה מיקרו-סביבות של עיצבוב התפתחותי.
• ערך חזוי: תומך במיון תיקי פיתוח על ידי כימות האופן שבו אותות המופקים מהשן מווסתים צמיחת אקסונים, ובכך מספק מידע על רמת הביטחון במטרות בתוכניות למודולציה עצבית.

סריקה ופיתוח בדיקה

• מוכנות הבדיקה: מכין מערכות ביולוגיות עוברות תיקוף עבור סריקת תרכובות בהמשך, על ידי קביעת דפוסי בסיס של צמיחת נוריטים בתגובה לרמזים שמקורם ברקמה.
• תוצרי כמות: מספק מדדי הרחבה וכיווניות מדידים של נוריטים באמצעות צמיחה מודרכת בחריצים מיקרוסקופיים, מה שמאפשר סטנדרטיזציה של הבדיקה.
• שחזוריות הסריקה: מבטיח הערכה אמינה של תרכובות באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים של מיקום רקמה, החלפת מצע גידול וקיבוע, המפחיתים את השונות.

מחקר תרגומי וטרום-קליני

• רלוונטיות למחלה: מדמה פגמים בעצבוב הפרינטטלי הקשורים להפרעות בבקיעת שיניים ולנוירופתיות אורו-פציאליות, ובכך תומך בהתאמה של סמנים ביולוגיים תרגומיים.
• המשכיות פרה-קלינית: מגשר בין שלב הגילוי לשלב התיקוף באמצעות שמירה על חיות הרקמה לאורך תקופות תרבית של 10 ימים, המתאימות לדימוג וצביעה לרוחב.
• החלטות מותאמות סיכון: מספק מידע עבור קריטריונים לקידום על ידי חשיפה לשאלה האם תרכובות בדיקה משנות את הדרכת הנויריטים או את הישרדות הרקמה בהקשר של תרבית משולבת.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת השערות בביולוגיה בסיסית ועד לפיתוח בדיקות לזיהוי מועמדים מובילים (leads), כאשר התוצאים מזינים את התהליך של תיקוף פרה-קליני של מועמדים נוירו-דנטליים.

• ביולוגיה של הגילוי: תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד השפעתם של אותות המופקים משן על התנהגות נוריטים, ובכך מבהירה מסלולים מעכבים לעומת מסלולים מקדמים.
• סריקה: מספקת מערכות מוכנות לבדיקה עם צמיחת נוריטים כמותית דרך חריצים מיקרוסקופיים, המאפשרת סריקת תגובה למינון של גורמים ביו-אקטיביים.
• אנליטיקה: מייצרת קריאות מבוססות דימות של מסלול וצפיפות אקסונים, מה שמקל על ניתוח השוואתי בין תנאים ניסיוניים.
• מחקר תרגומי: מקשר לעבודות פרה-קליניות באמצעות דפוסי צמיחה המאומתים באימונופלוורסנציה ומשקפים עיצבוב התפתחותי.
• שימוש חוזר ארגוני: משמשת כפלטפורמה מודולרית הניתנת להתאמה לתרביות משותפות אחרות של רקמות עצביות, ובכך מפחיתה עלויות פיתוח מחדש בין פרויקטים.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית בתקשורת בין רקמות עצביות על ידי אספקת נתונים כמותיים ומוכנים لديמות על הדרכת נוריטים.
• ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של זרימות עבודה של תרביות משותפות באמצעות שלבי החלפת מדיום, קיבוע ודימות מוגדרים, ובכך משפר את השחזור בין מעבדות שונות.
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך או עצירה (go/no-go) על ידי זיהוי מוקדם של תרכובות ביו-אקטיביות המשבשות תבניות אינוורבציה פיזיולוגיות.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף של מועמדים (leads) מותאם סיכון, בהתבסס על השפעתם על הדרכת נוריטים במודל תרבית משותפת רלוונטי לבני אדם.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בטיפול בהתקני מיקרופלואידיקה, דיסקציה של רקמה עוברית וטכניקות של תרבית משותפת סטרילית.
• תלוי בגישה למיקרוסקופיה פלואורסצנטית ותשתיות לצביעה אימונופלואורסצנטית לצורך אנליזה של נוריטים.
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של הכנת הרקמות, פורמולציית המצעים וזמני האינקובציה כדי להבטיח השוואתיות של הנתונים.
• כולל שיקולי התאמה בעת הרחבת המודל לרקמות ממקור אנושי או לסוגים חלופיים של תאי עצב.
• מוגבל על ידי חלון תרבית של 10 ימים ותלות בחיוניות הרקמה העוברית, דבר העשוי להגביל סריקת תרכובות לטווח ארוך.

שאלות נפוצות בנושא ביו-פארמה