אנליזה microbiota באמצעות שני שלבים PCR ו-הדור הבא של 16 rRNA גן רצף

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

פרופיל מיקרוביומה הוא שלב יסודי בתיקוף מטרות עבור מחלות דלקתיות ומטבוליות, המאפשר יצירת השערות לגבי התרומה המיקרוביאלית לפתוגנזה. פרוטוקול זה תומך בפיתוח מודלים פרה-קליניים על ידי אספקת נתונים טקסונומיים ברזולוציה גבוהה מדגימות ביולוגיות מורכבות, ובכך מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים של התערבויות המכוונות למיקרוביומה. זרימת העבודה הסטנדרטית משפרת את הרציפות התרגומית משלב הגילוי ועד לזיהוי המולקולה המובילה בתוכניות טיפוליות למודולציה של המיקרוביומה.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות על ידי קישור טקסונומיות חיידקיות ספציפיות לפנוטיפים של מחלות במודלים פרה-קליניים.
• ערך תפעולי: מספק פרופילינג שחזורה של קהילת מיקרואורגניזמים לתמיכה במאמצים של תיעדוף מטרות והבהרת מסלולים.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: מייצר פלטים טקסונומיים כמותיים ברזולוציה גבוהה, המתאימים לסטנדרטיזציה של בדיקות ולמאמצים לגילוי סמנים ביולוגיים.
• ערך תפעולי: מבסס צינור עיבוד (pipeline) בר-הרחבה וניתן לשימוש חוזר לסריקת שינויים במיקרוביום במגוון סוגי דגימות ותנאי טיפול.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• ערך מדעי: תומך באפיון מערכות הרלוונטיות למחלה על ידי מתן אפשרות למעקב אורכי של שינויים במיקרוביום בתגובה למועמדים טיפוליים.
• ערך תפעולי: מקדם שיתוף פעולה בין-תחומי באמצעות פורמטים סטנדרטיים של נתונים וכלי ניתוח כגון DADA2 ו-Phyloseq.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

השיטה משתלבת בתהליכי גילוי מוקדמים על ידי אספקת נתוני מיקרוביום ברי-יישום, המהווים בסיס לבחירת מטרות ולמחקרים מכניסטיים לפני שלב אופטימיזציית המועמד המוביל.

• ביולוגיה של גילוי: תומכת בבדיקת היפותזות ובבירור מסלולים באמצעות שיוך טקסונומי מדויק ברמות הסוג והמין.
• סריקה: מספקת פרופילים מיקרוביאליים הניתנים לשחזור ומוכנים לבדיקה, המאפשרים השוואה מהימנה של תנאי ניסוי.
• אנליטיקה: מספקת וריאנטים כמותיים של רצפים ומדדי גיוון התומכים בהשוואה סטטיסטית ובמתאם של סמנים ביולוגיים.
• מחקר תרגומי: מקשרת ממצאי גילוי לתיקוף פרה-קלניי על ידי כך שהיא מאפשרת ניטור עקבי של המיקרוביום לאורך שלבי המחקר.
• שימוש חוזר ארגוני: מבססת יכולת סטנדרטית ובין-מחלקית לניתוח מיקרוביום, הישימה למספר תחומי טיפול.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף המטרה על ידי הפחתת עמימות מכניסטית באינטראקציות מאכסן-מיקרוביום.
• ערך תפעולי: מבטיח הדירות ויכולת הרחבה באמצעות PCR דו-שלבי סטנדרטי ואנליזה ביו-אינפורמטית.
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות המשך/עצירה (go/no-go) על ידי מתן אפשרות לגילוי מוקדם של גורמים מבלבלים המתווכים על ידי המיקרוביום במודלים של מחלות.
• השפעה על הפורטפוליו: תומך בקידום מותאם סיכון על ידי אספקת תובנות מבוססות נתונים לגבי התקפות המכניזם המכוון למיקרוביום.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בביולוגיה מולקולרית וביו-אינפורמטיקה לצורך הגדרת PCR וניתוח מבוסס DADA2.
• תלוי בגישה לתשתיות רצף מהדור הבא (next-generation sequencing) ומשאבים חישוביים לעיבוד מטאגנומי.
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של טיפול בדגימות, מיצוי DNA והכנת ספריות רצף.
• כולל שיקולי התאמה בעת הרחבת הפרוטוקול לדגימות ביולוגיות שאינן צואה, כגון דגימות פה או עור.
• כולל מגבלות מעשיות הקשורות להטיית PCR ועומק הרצף המשפיעים על זיהוי טקסונים בשכיחות נמוכה.

שאלות נפוצות בביופארמה