בדיקת כדאיות של Trichoderma stromaticum conidia בתוך מקרופאגים חד-גרעיניים בדם היקפי אנושי
20 באוקטובר 2023
הטכניקה המערבת פאגוציטוזה של קונידיה פטרייתית על ידי מקרופאגים נמצאת בשימוש נרחב למחקרים המעריכים את אפנון התגובה החיסונית נגד פטריות. מטרת כתב היד היא להציג שיטה להערכת יכולות הפאגוציטוזה והפינוי של מקרופאגים חד-גרעיניים מדם היקפי אנושי המגורות באמצעות Trichoderma stromaticum conidia.
המחקר שלנו מתמקד בהבנת האינטראקציה בין פטריות טריכודרמה לבין מערכת החיסון של יונקים. כיצד חלק מזני הטריכודרמה גורמים למחלה, כיצד הם יכולים לווסת את מערכת החיסון, וכיצד אפנון זה יכול להשפיע על התפתחות המחלה? כדי לענות על שאלה זו, אנו משתמשים במודלים אקראיים במבחנה.
אנו מראים שמיני טריכודרמה מווסתים מקרופאגים ונויטרופילים על-ידי התמקדות בקולטנים המעורבים בתהליך הפאגוציטוזה. קולטנים אלה כוללים קולטנים דמויי אגרה וקולטני לקטין (lectin). כאשר יש ירידה ביכולת הפאגוציטים של תאי מערכת החיסון, הרגישות לפתוגנים, במיוחד לפתוגנים תוך-תאיים, אכן עולה.
מתמשך, יש מנגנוני פלישה רבים לשרוד בפונדקאי. זה כולל הימנעות phagocytosis לשרוד בתוך מקרופאגים. מינים פתוגניים משתמשים במקרופאגים כסוסים טרויאניים כדי לשרוד בהפצת הפונדקאי.
כאן, אנו מציעים כי כדי לדעת אם Trichoderma יכול לשרוד בתוך מקרופאגים, וכמה זמן הם שורדים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה בוחן את האינטראקציה בין פטריות מסוג Trichoderma לבין מערכת החיסון של יונקים, תוך התמקדות באופן שבו פטריות אלו יכולות לווסת תגובות חיסוניות. המחקר משתמש במודלים in vitro כדי להעריך את השפעותיהם של מיני Trichoderma על מקרופאגים ונויטרופילים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- אימונולוגיה
- מיקרוביולוגיה
- אינטראקציות פתוגן-מארח
רקע
- מיני Trichoderma ידועים בתפקידם הכפול כפטריות מועילות וכפתוגנים פוטנציאליים.
- הבנת האינטראקציה שלהם עם מערכת החיסון היא חיונית לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות.
- מאקרופאגים ממלאים תפקיד מרכזי בתגובה החיסונית נגד זיהומים פטרייתיים.
- פגוציטוזה היא תהליך קריטי בפינוי פתוגנים.
מטרת המחקר
- להערכת יכולות הפגוציטוזה והפינוי של מקרופאגים שעברו גרייה באמצעות קונידיות של Trichoderma stromaticum.
- להבנת האופן שבו מיני Trichoderma מווסתים תגובות חיסוניות.
- לזיהוי הרצפטורים המעורבים בתהליך הפגוציטוזה.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מודלים אקראיים in vitro לחקר מודולציה חיסונית.
- הערכת תגובות של מקרופאגים ונויטרופילים לקונידיות פטרייתיות.
- ניתוח של מיקוד קולטנים, כולל קולטני toll-like וקולטני אינטרלוקין.
- הערכה של מנגנוני פגוציטוזה ופינוי.
תוצאות עיקריות
- מינים של Trichoderma מווסתים ביעילות את פעילותם של מקרופאגים ונויטרופילים.
- זוהו רצפטורים ספציפיים המעורבים בתהליך הפגוציטוזה.
- המחקר מספק תובנות לגבי ויסות חיסוני על ידי פתוגנים פטרייתיים.
- הממצאים עשויים להנחות גישות טיפוליות עתידיות לזיהומים פטרייתיים.
מסקנות
- פטריות מהסוג Trichoderma יכולות להשפיע באופן משמעותי על תגובות חיסוניות.
- הבנת אינטראקציות אלו חיונית לפיתוח טיפולים יעילים.
- ניתן ליישם את השיטות המוצגות במחקרים נוספים באימונולוגיה של פטריות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
בדיקות חיוניות כמותיות של קונידיות Trichoderma stromaticum בתוך מקרופאגים אנושיים מספקות תובנה קריטית לגבי אינטראקציות מאחסן-פתוגן הרלוונטיות הן לסיכון למחלות זיהומיות והן לאימונומודולציה. תהליך עבודה זה מאפשר הפחתת סיכונים מכניסטית של התמדה פטרייתית וחמיקה חיסונית, ובכך מסייע בתיקוף יעדים בשלבים מוקדמים ובבחירת מודלים תרגומיים. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי בהערכת מנגנוני פינוי חיסוני ואסטרטגיות הישרדות של פתוגנים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשרת חקירה של מנגנוני הישרדות פטרייתית ושל פינוי המתווך על ידי מקרופגים.
- תומכת בתיקוף תפקודי של קולטני חיסון המעורבים בפגוציטוזה, כגון קולטנים דמויי-toll וקולטני אינטרלוקין.
- מסייעת בהפחתת סיכונים מכניסטיים של אינטראקציות בין מאחס לפתוגן עבור פורטפוליו של מחלות זיהומיות.
- מספקת נתונים כמותיים להדרכת תעדוף מטרות והחלטות מיון.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- מבסס מערכת in vitro הניתנת לשחזור להערכת פגוציטוזה והישרדות תוך-תאית של קונידיה פטרייתית.
- מספק פלטים כמותיים וסטנדרטיים להשוואת תפקוד תאי מערכת החיסון בין תנאים שונים.
- מאפשר התרחבות של הבדיקה ושימוש חוזר בפלטפורמה לצורך סריקת מודולטורים חיסוניים או וריאנטים של פתוגנים.
- תומך בהערכה מהימנה של השפעות תרכובות או הפרעות גנטיות על סילוק הפתוגן.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאים בין ממצאים במבחנה (in vitro) לבין מנגנונים חיסוניים רלוונטיים למחלה שנצפו במערכות אנושיות.
- מספק רצף משלב בחינת המערכת החיסונית בשלב הגילוי ועד למודלים פרה-קליניים של זיהום.
- מספק בסיס לקבלת החלטות לגבי קידום מותאמי-סיכון של מועמדים לאנטי-אינפקטיביים או למודולטורים של מערכת החיסון.
- תומך בזיהוי ביומרקרים טרנסלציונליים ליעילות של פינוי חיסוני.
שילוב בצינור העיבוד ובזרימת העבודה
בדיקת חיוניות זו ממוקמת בתוך הרצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני, ובכך היא מגשרת בין מחקרים מכניסטיים מוקדמים לבין מודלים תרגומיים של זיהום.
- ביולוגיה של התגליות: מכמת אינטראקציות בין מקרופאגים לפתוגנים ומבהיר מסלולי התחמקות ממערכת החיסון.
- סריקה: מספק קריאות כמותיות וסטנדרטיות לתפקוד תאי חיסון ולהישרדות פתוגנים.
- אנליטיקה: מאפשר השוואה סטטיסטית של שיעורי פגוציטוזה והישרדות קונידיות תחת תנאים ניסויים שונים.
- מחקר טרנסלציונלי: מקשר נתוני סילוק חיסוני in vitro להערכת סיכוני זיהום פרה-קליניים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע פלטפורמת בדיקה לשימוש חוזר עבור מחקרים מגוונים של תאי חיסון או פטריות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בניקוי חיסוני ובתיקוף מטרה.
- ערך תפעולי: מספק זרימות עבודה של בדיקות סטנדרטיות, ניתנות לשחזור וניתנות להרחבה.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך או הפסקת הפיתוח (go/no-go) ומפחית סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים בתוכניות למחלות זיהומיות.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון של נכסים למודולציית חיסונית או נכסים אנטי-זיהומיים.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בבידוד תאי מערכת החיסון של בני אדם ובטכניקות גידול פטריות.
- נדרשת גישה לתשתיות של תרביות תאים, מיקרוסקופיה והערכה כמותית של חיוניות (viability).
- נדרש סטנדרטיזציה של תנאי הבדיקה והתוצאות בין צוותים שונים לצורך הדירות (reproducibility).
- עשוי לדרוש התאמה עבור מיני פטריות שונים או סוגים שונים של תאי מערכת החיסון.
- תלוי בתזמון ובטיפול קפדניים להבטחת מדידות חיוניות מדויקות.
שאלות נפוצות בנושאי ביו-פארמה
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:28
Culturing Trichoderma stromaticum and Obtaining Conidia for Phagocytosis Assay
2:25
Isolation of Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs) from Human Blood and Differentiation of PBMCs into Macrophages for Phagocytosis Assay
3:25
Phagocytosis Kinetics and Trichoderma stromaticum Conidial Viability Assay Using Human Peripheral Blood Mononuclear‐Derived Macrophages
