הקמה פשוטה של נישת מח עצם אוסטאוגנית וסקולרית באמצעות הידרוג'לים פוליאתילן גליקול (PEG) יצוקים מראש במיקרו-צלחת הדמיה

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

ביסוס של נישה של מח העצם בעלת פוטנציאל אוסטאוגני ומסלול כלי דם בפורמט בעל תפוקה גבוהה ותואם לדימוי פותר פער קריטי בגילוי תרופות בשלב הפרה-קליני. פלטפורמת הידרוג'ל PEG תלת-ממדית זו מאפשרת בחינה מבוקרת של אינטראקציות תאיות ומולקולריות הרלוונטיות לביולוגיה של העצם ומח העצם, ובכך תומכת בביטחון ניבוי בקווי פיתוח מוקדמים של תרופות לאונקולוגיה ולמחלות עצם. השחזוריות והיכולת לכמת נתונים שהיא מספקת מקלות על תיקוף יעילים של מטרות ועל הפחתת סיכונים מכניסטיים לצורך קידום פורטפוליו הפיתוח.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח של ביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• מאפשר מניפולציה מדויקת של רכיבי תאים ומטריקס לצורך תיקוף מטרות המבוסס על היפותזה.
• תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד השפעותיהם של פקטורי גדילה וסוגי תאים על היווצרות נישה וסקולרית.
• מקל על הערכה תפקודית של מסלולים אוסטאוגניים ואנגיוגניים בהקשר תלת-ממדי (3D) הרלוונטי למחלה.

סריקה ופיתוח בדיקות

• מספק מערכת תרבית משותפת (co-culture) תלת-ממדית סטנדרטית וניתנת לשחזור, התואמת לדימוי וכמותיות של תוכן גבוה (high-content imaging and quantification).
• מאפשר מדידה כמותית ואמינה של פרמטרים של רשת כלי דם ומסמנים של בידול אוסטאוגני.
• מאפשר זרימות עבודה ניתנות להרחבה ומוכנות לאוטומציה עבור סריקת תרכובות ובדיקות פנוטיפיות.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• מדמה את המיקרו-סביבה של מח העצם האנושי עבור מחקרים תרגומיים של אינטראקציות תאי סרטן וגרורות.
• עולה בקנה אחד עם גישות מבוססות-סמנים ביולוגיים באמצעות כימות פעילות ALP ומדדים של רשת כלי דם.
• תומך ברציפות משלב הגילוי ועד לתיקוף הפרה-קליני על ידי גישור בין מודלים של in vitro בדו-ממד (2D) לבין מודלים של in vivo.

אינטגרציה של תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

פלטפורמה זו משתלבת ברצף שבין השלב הגילוי לשלב הפרה-קליני על ידי מתן אפשרות לבדיקת השערות, סריקה כמותית ומידול תרגומי בתוך מערכת אחת הניתנת לשימוש חוזר.

• ביולוגיה של גילוי: מאפשר בידוד ובדיקה של גורמי גדילה או סוגי תאים ספציפיים כדי להבהיר את תפקידי המסלולים.
• סריקה: מספקת תוצאות כמותיות הניתנות לשחזור עבור נקודות קצה וסקולריות ואוסטאוגניות המתאימות לניתוח בסריקה רחבה (high-throughput).
• אנליטיקה: תומכת בניתוח תמונות אוטומטי ובנורמליזציה לצורך השוואות חסונות בין תנאים שונים.
• מחקר תרגומי: מספק מודל רלוונטי לבני אדם לחקר אינטראקציות בין סרטן לנישה של מח העצם.
• שימוש חוזר ארגוני: מציע פלטפורמה מודולרית וסתגלנית עבור תוכניות מו"פ מגוונות המתמקדות בעצם, במח העצם או במחלות גרורתיות.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות ביולוגית באימות של מטרות ומסלולים.
• ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והיכולת להרחבה (scalability) עבור צוותים רב-אתריים ובין-תפקודיים.
• ערך אסטרטגי: משפר את איכות קבלת ההחלטות לגבי המשך התהליך (go/no-go) ואת יעילות ההון על ידי אספקת נתונים חסונים וכמותיים בשלב מוקדם של הפייפליין.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם-סיכון וקידום של מועמדים בעלי ביסוס מכניסטי מאומת.

שיקולי יישום

• נדרשת מומחיות בתרביות תאים תלת-ממדיות (3D), בדימיון ובניתוח כמותי של תמונות.
• נדרשת גישה למיקרוסקופיה פלואורסצנטית, לקוראי לוחות ולתוכנה אנליטית תואמת (למשל, ImageJ).
• נדרשת סטנדרטיזציה בין-צוותית של מקורות התאים, הכנת המטריצה ופרוטוקולי הכימות.
• ניתן להתאימה לסוגי תאים שונים ולתנאי גורמי גדילה עבור מידול של מחלות ספציפיות.
• המגבלות כוללות את הצורך בנורמליזציה קפדנית ובתיקוף של אלגוריתמי הכימות לאורך ריצות ניסוייות שונות.

שאלות נפוצות בביו-פרמה