אלסטוגרפיה של תהודה מגנטית להערכת תכונות ויסקו-אלסטיות

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית (MRE) מאפשרת כימות לא פולשני של תכונות ויסקו-אלסטיות של רקמות, ובכך תומכת בתיקוף מטרות במודלים פרה-קליניים שבהם פנוטיפים מכניים נמצאים במתאם עם מנגנוני מחלה. על ידי אספקת קריאות כמותיות וניתנות לשחזור של קשיחות ואלסטיות, MRE מגבירה את הביטחון החזוי בזיהוי מובילים (lead identification) ובצמצום סיכונים מכניסטיים בתוכניות העוסקות במערכת העצבים המרכזית (CNS) ובפיברוזיס. השיטה ממוקמת כפלטפורמת ביומרקר תרגומית להערכת מעורבות המטרה (target engagement) ומודולציה של מסלולים במערכות רלוונטיות למחלה.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: בחינת היפותזות טיפוליות על ידי קישור מודולציה של מטרה לשינויים מדידים בביומכניקה של הרקמה.
• ערך תפעולי: תיקוף של מעורבות המטרה (target engagement) באמצעות שינויים ויסקו-אלסטיים בג'לטין רלוונטי למחלה או בפנטומים המדמים רקמה.
• ערך ניבוי: הפחתת סיכונים של מטרות על ידי ביסוס הפנוטיפ המכני כסמן חלופי (surrogate) לפעילות המסלול.

סריקה ופיתוח בדיקות

• מוכנות הבדיקה: הכנת פנטומים (phantoms) ג'לטין סטנדרטיים עם קשיחות ניתנת לכיוונון עבור סריקת תרכובות בעלת הדירות גבוהה.
• פלט כמותי: אפשור ניתוח גלי גזירה להסקת מודולי האחסון (G') והאיבדון (G'') כמדדי תגובה למינון.
• שימוש חוזר בפלטפורמה: תמיכה באפיון ויסקו-אלסטי חוצה-פרויקטים באמצעות זרימות עבודה מסונכרנות של MRI ומפעיל (actuator).

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: מידול מכניקה של רקמת מוח למחקר של מטרות נוירו-דלקתיות או נוירו-דגנרטיביות.
• המשכיות תרגומית: התאמת פלטי MRE מבוססי פנטום לאסטרטגיות של ביומרקרים in vivo למעבר משלב הפרה-קליני לשלב הקליני.
• החלטות מותאמות סיכונים: שימוש במדדים מכניים לתעדוף מועמדים בעלי השפעות ביו-מכניות חיוביות המתווכות על ידי המטרה.

שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד

MRE משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה ועד לאופטימיזציה של תרכובות מובילות, כאשר פנוטיפיקה ביומכנית מנחה את המעבר משלב ה-hit לשלב ה-lead ואת בחירת המועמדים לקליניקה טרום-מטופלית.

• ביולוגיית גילוי: תומכת בבדיקת השערות על ידי קישור עיכוב המטרה לשינויים בנוקשות ובגמישות הרקמה.
• סריקה: מספקת פנטומים הניתנים לשימוש מיידי בבדיקה וניתנים לשחזור, עם פלטי התפשטות גלים מדידים להערכת תרכובות.
• אנליטיקה: מספקת מדידות של 'G ו-''G באמצעות היפוך ישיר דו-ממדי, המאפשר השוואה סטטיסטית של תנאים מכניים.
• מחקר תרגומי: מקשר בין פרופיל ויסקו-אלסטי מבוסס-פנטום לבין תיקוף של סמנים ביולוגיים פרה-קליניים במודלים של מחלות.
• שימוש חוזר ארגוני: מכוננת פלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר להערכה ביומכנית בתוכניות גילוי בתחומי מדעי העצבים, פיברוזיס ואונקולוגיה.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: הפחתת סיכונים מכניסטיים באמצעות פנוטיפיקה ביומכנית כמותית של מעורבות המטרה.
• ערך תפעולי: הכנת פנטום סטנדרטית ובקרה מסונכרנת של MRI-actuator מבטיחות הדירות.
• ערך אסטרטגי: שיפור קבלת החלטות go/no-go באמצעות זיהוי מוקדם של שינויים מכניים המתווכים על ידי המטרה.
• השפעה על פורטפוליו: תיעדוף מותאם סיכון המבוסס על פרופילי תגובה ויסקו-אלסטיים במערכות הרלוונטיות למחלה.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בפיזיקה של MRI, מכניקת גלים וניסוח חומרים ביולוגיים.
• הציוד הנדרש כולל מפעיל אלקטרומגנטי, מחולל פונקציות, מגבר הספק ולוח רעידות תואם MRI.
• סטנדרטיזציה בין-צוותית חיונית להכנת פנטומים, צימוד המפעיל ועיבוד תמונות פאזה.
• שיקולי התאמה בין מערכות מודלים מחייבים כוונון של תכונות הפנטום כדי להתאים לוויסקו-אלסטיות של הרקמה המטרה.
• מגבלות מעשיות כוללות תלות ביחס אות-רעש של גלי גזירה והנחות ויסקו-אלסטיות התלויות בתדירות.

שאלות נפוצות בביו-פארמה