פיתוח אטלס זרימת דם מוחי למיפוי זרימת הדם

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

שיטה זו מאפשרת מיפוי כמותי של זרימת דם מוחית באזורי מוח המוגדרים תפקודית, ובכך היא תומכת בתיקוף יעדים בתהליכי גילוי תרופות למערכת העצבים המרכזית (CNS) על ידי קישור תגובות המודינמיות לדפוסי פעילות עצבית. הגישה המבוססת על אטלס מגבירה את הביטחון החזוי במודלים פרה-קליניים באמצעות אספקת תוצאות המודינמיות הניתנות לשחזור ומספקות רזולוציה אזורית, אשר יכולות לשמש להפחתת סיכונים בהשערות מנגנוניות. היא מקלה על ההמשכיות התרגומית משלב הגילוי למחקרים פרה-קליניים על ידי סטנדרטיזציה של מדידות זרימת דם בתנאים ניסיוניים שונים.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות באמצעות מיפוי שינויים בזרימת הדם לאזורי מוח פונקציונליים ספציפיים.
• ערך תפעולי: תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות פרופיל המודינמי כמותי וניתן לשחזור של מעורבות המטרה.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: הכנה של מערכות ביולוגיות מתוּקפות לתהליכי עבודה המשכיים באמצעות קביעת פרופילי בסיס של זרימת דם מוחית.
• ערך תפעולי: שיפור הסטנדרטיזציה והיכולת להרחבה (scalability) של הבדיקה באמצעות סגמנטציה אוטומטית וויזואליזציה תלת-מימדית (triplanar) של התפלגויות זרימת הדם.

מחקר תרגומי וטרום-קליני

• ערך מדעי: תואם לאסטרטגיות של ביומרקרים תרגומיים על ידי אספקת חתימות המודינמיות רלוונטיות למחלה לאורך אזורים תפקודיים.
• ערך תפעולי: מבטיח רציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני, על ידי מתן אפשרות להשוואה בין מחקרים של אטלסי זרימת דם.

שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת השערות מוקדמת לגבי המטרה ועד לאימות פרה-קליני, שבו נתונים המודינמיים כמותיים מכוונים החלטות של המשך או הפסקת התהליך (go/no-go).

• ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות ובבירור מסלולים על ידי קישור דפוסי זרימת דם לחלוקה פונקציונלית של המוח.
• סריקה: מספק מוכנות לבדיקה באמצעות מיפוי זרימת דם הניתן לשחזור ומקודד בצבעים על פני אזורים מחולקים.
• אנליטיקה: מייצר מדידות כמותיות של משתנים תלויים (ערכי CBF) המאפשרים השוואה סטטיסטית של תנאים והשפעות טיפול.
• מחקר תרגומי: מקשר לרציפות פרה-קלינית על ידי אספקת מסגרת סטנדרטית לניתוח זרימת דם במודלים שונים.
• שימוש חוזר ארגוני: משמש כפלטפורמת הדמיה עצבית לשימוש חוזר לצורך פרופיל המודינמי עקבי במספר פרויקטים.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי על ידי הפחתת עמימות מכניסטית בתיקוף מטרות במערכת העצבים המרכזית (CNS).
• ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה והשחזוריות של מדידות זרימת דם בין מעבדות ובנקודות זמן שונות.
• ערך אסטרטגי: תומך בקבלת החלטות טובה יותר לגבי המשך התהליך (go/no-go) על ידי אספקת נתונים המודינמיים אובייקטיביים לצורך מיון הפורטפוליו.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר קבלת החלטות על קידום מותאם סיכון באמצעות ביומרקרים של זרימת דם כמותיים וספציפיים לאזור.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בניתוח הדמיה נוירולוגית ותהליכי עבודה חישוביים מבוססי MATLAB.
• תלוי במכשור MRI מסוג arterial spin labeling ובתשתית נתונים תואמת NIFTI.
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי סגמנטציה ומוסכמות מיפוי צבעים.
• כולל שיקולי התאמה בעת יישום האטלס על מינים שונים או מודלים של מחלות.
• מוגבל על ידי הצורך בנתוני MRI מבניים ופרפוזיים באיכות גבוהה כדי להבטיח סגמנטציה מדויקת וכימות של זרימת הדם.

שאלות נפוצות בנושא ביו-פארמה