פעילות אדג'ובנטית של Mycobacterium paratuberculosis בשיפור האימונוגניות של אוטואנטיגנים במהלך אנצפלומיאליטיס אוטואימונית ניסיונית
12 במאי 2023
כאן, אנו מציגים פרוטוקול חלופי לגרימת אנצפלומיאליטיס אוטואימונית ניסיונית בעכברי C57BL/6, תוך שימוש בגליקופרוטאין מיאלין אוליגודנדרוציטים (MOG)35-55 אפיטופ אימונוגני המושהה באדג'ובנט של פרוינד המכיל את תת-המין Mycobacterium avium paratuberculosis שהומת בחום.
חקרנו את הפתוגנזה של מספר מחלות נוירולוגיות עם טכניקות חדשות שפותחו על ידי המומחים שלנו כדי לשפר את הטיפול בחולים עם הפרעות תנועה שיש להם מחלות אינטראקטיביות. חלק מהמחקר שלנו מתמקד בתפקידם של פתוגנים ובאטיולוגיה של מחלות דלקתיות חדשות כגון טרשת נפוצה או NMOSD, המאופיינות ביחסי גומלין מורכבים של גורמים גנטיים וסביבתיים. פתוגנים שונים נקשרו למחלות אלה, אם כי תפקידם אינו ברור.
מצאנו כי רכיבים אנטיגניים של מיני תאי עופות Mycobacterium paratuberculosis יכולים לעורר תגובה הומורלית חזקה בתיווך תאים בחולים עם טרשת נפוצה. יתר על כן, הדגמנו כי מיקובקטריה מספקת פוטנציאל אוטוגני על ידי פעולה על ציר המוח של מערכת החיסון במעיים במודל EAE. זיהינו את Mycobacterium paratuberculosis כמועמד אדג'ובנטי חזק בהשראת EAE פעיל, שהביא למחלה חמורה יותר מזו הנגרמת על ידי שחפת Mycobacterium בלתי פעילה.
הבדל זה יכול להיות בגלל Mycobacterium paratuberculosis מייצר אנטיגן lipo pentapeptide על פני דופן התא במקום שומנים glycopeptide. אחת המטרות של המחקר העתידי שלנו היא להבהיר את הקשר בין התגובה החיסונית של מערכת העצבים ההיקפית והמרכזית, ולהבין את המנגנון של דלקת עצבית בתיווך זיהום. לשם כך פיתחנו מודל גנטי ייחודי של דלקות עצביות.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מציג פרוטוקול חדש להשראת דלקת חוט השדרה והמוח אוטואימונית ניסויית (EAE) בעכברי C57BL/6 באמצעות myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) 35-55. הפרוטוקול משתמש בעזר פרוינד שאינו מלא (incomplete Freund's adjuvant) המכיל Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis שהויה בחימום, כדי להגביר את מודל המחלה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- אימונולוגיה
- פתוגנזה של מחלות נוירולוגיות
רקע
- המחקר מתמקד בתפקידם של פתוגנים במחלות נוירולוגיות.
- טרשת נבחרים ו-NMOSD מאופיינות באינטראקציות גנטיות וסביבתיות מורכבות.
- פתוגנים כגון Mycobacterium avium נקשרו למחלות אלו.
- ציר המעי-מערכת החיסון-מוח ממלא תפקיד במכניזמים של המחלה.
מטרת המחקר
- לחקור את השראת EAE באמצעות אנטיגנים ספציפיים.
- להעריך את הפוטנציאל של Mycobacterium paratuberculosis כאדג'ובנט.
- לבחון את התגובה החיסונית המעוררת על ידי רכיבים מיקובקטריאליים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- השראה של EAE בעכברי C57BL/6.
- שימוש ב-MOG 35-55 כאפיטופ אימונוגני.
- יישום של עזר פרוינד הבלתי שלם (incomplete Freund's adjuvant).
- הערכה של תגובות חיסוניות הומורליות ותגובות ממסורות תאים.
תוצאות עיקריות
- Mycobacterium paratuberculosis עורר תגובה חיסונית חזקה יותר בהשוואה ל-Mycobacterium tuberculosis מושבת.
- EAE פעיל הוביל לביטויים מחלה חמורים יותר.
- מרכיבים אנטיגניים עוררו תגובות הומורליות ותגובות תאיות משמעותיות.
- Mycobacteria הדגימו פוטנציאל אנצפליטוגני באמצעות ציר המעי-מערכת החיסון-מוח.
מסקנות
- Mycobacterium paratuberculosis הוא מועמד חזק להשראת EAE.
- המחקר מעמיק את ההבנה בנוגע למעורבות של פתוגנים במחלות נוירולוגיות.
- הממצאים עשויים להנחות אסטרטגיות טיפוליות עתידיות להפרעות תנועה.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית לדרג ניהולי
אופטימיזציה של בחירת העזר (adjuvant) במודלים של מחלות אוטואימוניות היא קריטית לביטחון ניבוי באישור מטרה (target validation) ובהפחתת סיכונים מכניסטיים. השימוש ב-Mycobacterium paratuberculosis כעזר במודלים של EAE מאפשר הפעלה חיסונית חסונה יותר, התומכת ברצף תרגומי משלב הגילוי למחקר פרה-קליני. גישה זו מסייעת בקבלת החלטות לגבי תיק מוצרי הפיתוח על ידי שיפור האמינות של מערכות פרה-קליניות הרלוונטיות למחלות במצב של דלקת עצבית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של מנגנונים תיווכי-חיסוניים העומדים בבסיס נוירו-דלקת.
- תומך בתיקוף פונקציונלי של תגובות תאי T ספציפיות לאוטו-אנטיגן במודלים של מחלה.
- משפר את הביטחון החזוי לגבי מעורבות המטרה והרלוונטיות של המסלול.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מקל על הכנת מודלים מאושרים של EAE עבור תהליכי סינון של תרכובות.
- משפר את הדירות הבדיקה באמצעות פרוטוקולי אדג'ובנט (adjuvant) סטנדרטיים.
- מספק מדדים חיסוניים כמותיים להערכה מהימנה של סוכנים אימונו-מודולטוריים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה מודלים פרה-קליניים לפרופילים של הפעלה חיסונית הרלוונטיים למחלה.
- מאפשר קידום של מטרות לנוירו-דלקתיות (neuroinflammatory targets) המותאם לסיכון, בהתבסס על נתונים חסונים במודלים של in vivo.
- תומך ברציפות מגילוי מנגוניסטי ועד לחקר של סמנים ביולוגיים תרגומיים.
שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד (Pipeline)
פרוטוקול זה מציב את אופטימיזציית העזר (adjuvant) בממשק שבין הגילוי המוקדם לאישור הפרה-קליני, ובכך מחזק את הערך התרגומי של מודל ה-EAE.
- ביולוגיית גילוי: מקדמת בדיקת היפותזות לדלקת נוירונים ממסירת מערכת החיסון ומבהירה מסלולים מכניסטיים.
- סריקה: מספקת הפעלה חיסונית כמותית הניתנת לשחזור לצורך הערכת תרכובות בשלבים הבאים.
- אנליטיקה: מספקת תוצאות של ציטומטריית זרימה ובדיקות פרוליפרציה להשוואת תגובות חיסוניות בין תנאים שונים.
- מחקר תרגומי: מגשרת בין ממצאי גילוי להתאמה של סממנים ביולוגיים פרה-קליניים במודלים של מחלות דלקתיות נוירולוגיות.
- שימוש חוזר ארגוני: קובעת פרוטוקול סטנדרטי וניתן לשימוש חוזר להשראת EAE עבור יישומים חוצי-תוכניות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית בתיקוף מטרות לדלקת נוירוגנית.
- ערך תפעולי: מקדם סטנדרטיזציה, הדירות ויכולת הרחבה של השראת מודל EAE.
- ערך אסטרטגי: מאפשר קבלת החלטות מושכלת יותר לגבי המשך התהליך (go/no-go) וקידום יעיל של תיק פרויקטים מבחינת הון.
- השפעה על תיק הפרויקטים: תומך בתיעדוף מותאם סיכון של תוכניות למחלות דלקת נוירוגניות.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות באימונולוגיה ובמידול של מחלות דלקתיות נוירולוגיות.
- נדרשת גישה לציטומטריה של זרימה, לבדיקות פרוליפרציה ולמתקני בעלי חיים.
- נדרש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי הכנה ומינון של עזרים (adjuvants).
- עשוי לדרוש התאמה לזני עכברים שונים או למטרות אוטואימוניות שונות.
- השחזור תלוי במקורים מאושרים ובביטול פעילות של M. paratuberculosis.
