תיוג סמנים של פני השטח של תאים עצביים עם Azidosugar תוך כדי גידול משותף עם תאי אנדותל

רלוונטיות לתעשייה

גישה זו של תרבית משותפת וסימון מטבולי מאפשרת לחוקרים בתחומי הביו-פרמה למדל אינטראקציות בתוך הנישה הנוירו-וסקולרית ולזהות גליקופרוטאינים שטחפים שאינם תקינים בתאי גזע עצביים. על ידי לכידת השפעות של סיגנלינג פראקריני מתאי אנדותל, השיטה תומכת בהפחתת סיכונים של מטרות טיפוליות בתוכניות למחלות נוירודגנרטיביות. אסטרטגיית הסימון בסוכר אזידי מספקת ידית של פרוטאומיקה כימית לאפיון בלתי מוטה של הסורפייסום בתרביות ראשוניות בעלות רלוונטיות פיזיולוגית.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר חקר של רמזים ממקור אנדותליאלי המודולקים פנוטיפים של פני השטח של תאי גזע עצביים.
• ערך תפעולי: מספק מערכת הניתנת לשחזור לבידוד והעשרה של חלבוני פני שטח בעלי שכיחות נמוכה לצורך זיהוי מטרות.
• ערך ניבוי: ניתן לתעדף מועמדים של גליקופרוטאינים של פני השטח על בסיס שינויים בביטוי המושרים על ידי תרביות משותפות, ובכך לשפר את רמת הוודאות לגבי המטרה.

סריקה ופיתוח בדיקה

• מוכנות הבדיקה: ניתן להעשיר גליקופרוטאינים מסומנים באמצעות כימיית קליק (click chemistry) ולנתח אותם באמצעות ספקטרומטריית מסות לצורך גילוי סמנים ביולוגיים או מטרות טיפוליות.
• פלט כמותי: השיטה מספקת נתונים השוואתיים של ביטוי על פני השטח בין תנאי מונו-קלטור (monoculture) וקו-קלטור (co-culture).
• סקביליות: תואם לפורמטים של transwell בעלי מספר בארות לבדיקה מקבילה של תנאים שונים.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: חלבונים של פני השטח שזוהו בתרבית המשותפת הנוירו-וסקולרית עשויים לשקף מצבים פתופיזיולוגיים במחלות כגון שבץ מוחי או טרשת נבחרים.
• המשכיות תרגומית: ניתן לקדם מטרות מאושרות במסלולי גילוי של נוגדנים או מולקולות קטנות, תוך שימוש באותו מודל של תרבית משותפת לצורך תיקוף פונקציונלי.
• הפחתת סיכונים מנגנונית: מקשר את השפעות הסקרטום האנדותליאלי לשינויים ספציפיים בגליקופרוטאינים של פני השטח, ובכך מפחית עמימות בנוגע למנגנון המטרה.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

השיטה מתאימה לתהליכי גילוי מוקדמים שבהם זיהוי מטרות על פני השטח מקדים את פיתוח הבדיקה ואת סריקת מובילים (lead screening), במיוחד עבור מטרות במערכת העצבים המרכזית (CNS) המושפעות מהסביבה המיקרוסקופית.

• ביולוגיה של גילוי: תומכת בבדיקת השערות סביב ויסות מתווך-נישה של זהות פני השטח של תאי גזע.
• סריקה: מייצרת רשימות מטרות מוסמכות לבדיקות קישור או תפקוד במורד במסגרת הקשרים תאיים רלוונטיים.
• אנליטיקה: מספקת תוצרי קריאה גליקופרוטאומיים כמותיים המאפשרים השוואה בין תנאים ותעדוף של פגיעות (hits).
• מחקר תרגומי: מקשרת בין מודולציה של המיקרו-סביבה למודולציה של מטרות פני השטח עם התאמה פוטנציאלית של סמנים ביולוגיים.
• שימוש חוזר ארגוני: ניתן להתאים את פלטפורמת השיתוף-תרבות (co-culture) למודלים אחרים של אינטראקציות נוירו-וסקולריות או אפיתליאליות-סטרומליות.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית בבחירת מטרות על ידי לכידה של אינטראקציות תא-תא רלוונטיות מבחינה פיזיולוגית.
• ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של סימון והעשרה של חלבונים על פני השטח במעבדות שונות באמצעות תגיות תואמות לכימיה של לחיצה (click-chemistry).
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) על ידי תיקוף של מטרות בהקשר תאי הרלוונטי למחלה לפני השקעה משמעותית.
• השפעה על תיק הפיתוח: מאפשר תעדוף של מטרות מותאם סיכון, המבוסס על ביטוי התלוי במיקרו-סביבה.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בתרביות תאים ראשוניות, בטכניקות של תרבית משותפת (co-culture) סטרילית ובפרוטוקולים של סימון מטבולי.
• תלוי בגישה לפלטות Transwell, לריאגנטים של סוכרי אזידו (azidosugars) ולתשתית העשרה וזיהוי במורד הזרם (למשל, streptavidin pull-down, ספקטרומטריית מסות).
• מחייב סטנדרטיזציה של משך הסימון, ריכוז הריאגנטים ותזמון התרבית המשותפת בין אתרי המשתמשים השונים.
• התאמה לתאים ראשוניים אנושיים או למודלים המופקים מ-iPSC עשויה לדרוש אופטימיזציה של תנאי הגדילה ויעילות הסימון.
• מגבלות מעשיות כוללות רעילות פוטנציאלית של סוכרי אזידו בריכוזים גבוהים ושונות בתגובות של תורמי תאים ראשוניים.

שאלות נפוצות בביו-פארמה