התבוננות בתפקוד אי ואינטראקציות תא חיסוני איון בפרוסות רקמת הלבלב חי

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

פרוסות של רקמת לבלב חיה מאפשרות תצפית ישירה על אינטראקציות בין תאי איים לתאי מערכת החיסון בתוך מיקרו-סביבה טבעית שנשמרה, ובכך מספקות מערכת רלוונטית פיזיולוגית להפחתת סיכונים מכניסטיים בתהליך תיקוף של מטרות טיפוליות בסוכרת. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי על ידי שמירה על חיות הרקמה ועל פתולוגיות בסיסיות כגון סוכרת מסוג 1 ומסוג 2, מה שמאפשר לצוותי מו"פ להעריך היפותזות טיפוליות בהקשר הרלוונטי למחלה. השיטה מגשרת בין ביולוגיה של גילוי למחקר תרגומי על ידי אספקת מדדים כמותיים בזמן אמת של תפקוד האיים ודינמיקה של תאי מערכת החיסון, שהם קריטיים לקבלת החלטות go/no-go בשלבים מוקדמים של פיתוח תרופות לסוכרת.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות באמצעות ויזואליזציה של חדירת תאי מערכת החיסון והשפעתה הישירה על שלמות הגרנולות באיים ועל שחרור אינסולין.
• ערך תפעולי: משמר את מבנה הרקמה המקורי ואת האינטראקציות התאיות, ובכך מפחית עמימות מנגיסטית בתיקוף מטרות עבור טיפולים אימונו-מודולטוריים לסוכרת.
• ערך חיזוי: תומך במיון תיקי פיתוח על ידי קישור פעילות תאי מערכת החיסון לירידה תפקודית של האיים, ובכך מספק קריאה המותאמת לביומארקר עבור מעורבות המטרה (target engagement).

סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)

• ערך מדעי: מייצר קריאות פלואורסצנציה כמותיות ממדדי סידן ומצביעת טטראמר אינסולין כדי להעריך השפעות תלויות-מינון של תרכובות על תפקוד האיים.
• ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של פרוטוקולי הכנת הרקמות והדימיג', המבטיחה מדידות בסיס הניתנות לשחזור לאורך סדרות ניסויים ומערכות מודל שונות.
• יכולת הרחבה: תואם למיקרוסקופיה של צילומי רצף (time-lapse) ורכישת z-stack, מה שמאפשר ניטור אורך של דינמיקת תאי מערכת החיסון לאורך מספר שעות.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: שומר על פתולוגיות בסיסיות מרקמת לבלב של בני אדם ועכברים, מה שמאפשר לחקור מנגנונים של סוכרת מסוג 1 ומסוג 2 במערכת הרלוונטית למחלה.
• המשכיות תרגומית: מקשר בין ממצאי גילוי מוקדמים לתיקוף פרה-קליני על ידי שימור אינטראקציות בין-תאיות הקריטיות לתפקוד לקוי של איים בלבלב המתווך על ידי מערכת החיסון.
• קידום מותאם סיכונים: מאפשר ויזואליזציה של אינטראקציות של תאי T אפקטורים עם אנטיגנים של אינסולין באמצעות צביעה משולבת של CD8 וטטראמר אינסולין, מה שתומך בהחלטות go/no-go מבוססות מנגנון.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת נתונים

שיטת פרוסות רקמת הלבלב החיה משתלבת ברצף הגילוי החל מתיקוף המטרה ועד למחקר פרה-קליני, ומספקת מערכת רלוונטית למחלה השומרת על חיות הרקמה ועל המיקרו-סביבה לצורך מחקרים מכניסטיים של אינטראקציות בין האיים למערכת החיסון.

• ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות על ידי מתן אפשרות לתצפית בזמן אמת על השפעת תאי מערכת החיסון על פיזיולוגיית האיים, ובכך מבהיר מסלולים המעורבים בפתוגנזה של סוכרת.
• סריקה: מספק פרוסות רקמה מוכנות לבדיקה עם תוצרים כמותיים של זרם סידן בגירוי גלוקוז וקישור טטראמר אינסולין, ובכך מקל על הערכה מהימנה של תרכובות.
• אנליטיקה: מייצר נתוני time-lapse במימדי XYZT וחתכים אופטיים ב-z-stack, המאפשרים לצוויות לכמת תגובות תאיות ואת מיקום תאי מערכת החיסון לאורך זמן.
• מחקר תרגומי: שומר על פתולוגיות רלוונטיות למחלה ועל המיקרו-סביבה הטבעית, מה שתומך ברצף מהגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני של מנגנונים של ויסות חיסוני (immunomodulatory).
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה ניתנת לשימוש חוזר לחקר תפקוד האיים במגוון מודלים של מחלות ובשיטות טיפוליות שונות, ובכך מפחית פיתוח כפול של מודלים.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מספק ביטחון חיזוי בתיקוף המטרה על ידי הפחתת עמימות מכניסטית באמצעות ויזואליזציה ישירה של אינטראקציות בין איים למערכת החיסון ברקמה שלמה.
• ערך תפעולי: מבטיח סטנדרטיזציה והדירות באמצעות פרוטוקולים מבוקרים של חיתוך, דגירה והדמיה השומרים על חיות ותפקוד של הפרוסות.
• ערך אסטרטגי: משפר החלטות go/no-go על ידי קישור פעילות תאי מערכת החיסון לירידה תפקודית של האיים, ובכך מפחית סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים של פיתוח תרופות לסוכרת.
• השפעה על פורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכון של מועמדים לאימונומודולציה בהתבסס על יכולתם להפחית תפקוד לקוי של איים המתווך על ידי מערכת החיסון במערכת הרלוונטית למחלה.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בטיפול ברקמות, חיתוך באמצעות ו이브רטום (vibratome) ומיקרוסקופיה קונפוקאלית לצורך דימות חי של דינמיקה של תאי מערכת החיסון.
• תלוי בציוד הכולל ו이브רטום, מיקרוסקופ קונפוקאלי עם גלאי לייזר (405nm, 488nm, 638nm) ואינקובטור שולחני לבקרת סביבה.
• מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים להכנת הפרוסות, הרכב התמיסות (Krebs-Ringer bicarbonate עם D-glucose ומעכב טריפסין) ותנאי אינקובציה כדי להבטיח הדירות (reproducibility).
• כולל שיקולי התאמה בעת יישום השיטה על מערכות מודל שונות (בני אדם לעומת עכברים) או מצבי מחלה (T1D לעומת T2D) כדי לשמור על חיוניות הרקמה ועל הרלוונטיות הפתולוגית.
• כולל מגבלות מעשיות כגון הצורך במעכבי פרוטאז כדי לשמור על שלמות הפרוסה, והאתגר הטכני של שמירה על בהירות אופטית במהלך דימות time-lapse לטווח ארוך.

שאלות נפוצות בתחום הביו-פארמה