פרוטוקול פשוט, מהיר ואוטומטי חלקית לבידוד גרעינים בודדים מרקמות יונקים קפואים לצורך ריצוף גרעין יחיד

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

בידוד סטנדרטי של גרעינים בודדים מרקמות קפואות מאפשר פרופיל טרנסקריפטומי חסון בתהליכי גילוי תרופות, ותומך בחקירות של יעילות ובטיחות כאחד. על ידי מזעור השונות הבלתי-ביולוגית באמצעות אוטומציה חלקית, פרוטוקול זה מגביר את הביטחון החזוי בריצוף RNA של גרעינים בודדים בשלבים הבאים. יכולת ההסתגלות שלו לסוגי רקמות שונים ממצבת אותו ככשרון רב-שימושי להפחתת סיכונים מכניסטיים ותיקוף מטרות עבור פורטפוליו שלם.

יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• מאפשר בחינה של מנגנון תרופות וביטוי גנים ספציפי לרקמה בדגימות ארכיוניות או כאלה שקשה להפרידן.
• מפחית שונות טכנית, ובכך תומך בתיקוף תפקודי של מטרות ובצמצום סיכונים מנגנוניים.
• מסייע ביצירת נתונים הניתנים לשחזור לצורך תעדוף תיקי פיתוח המונחה על ידי היפותזות.

סקר ופיתוח בדיקה (Assay)

• מכין תהלילי גרעינים באיכות גבוהה המתאימים לזרימות עבודה סטנדרטיות של ריצוף RNA של גרעין בודד.
• תומך בחזרתיות של הבדיקה ובעקביות של הפלט הכמותי על פני סוגי רקמות ומינים מרובים.
• מאפשר עיבוד דגימות ניתן להרחבה ובאופן חלקי אוטומטי להערכה מהימנה של תרכובות.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• מתואם עם ניתוח רקמות רלוונטיות למחלה לצורך גילוי ביומרקרים תרגומיים בעת שימוש בדגימות קפואות או ארכיוניות.
• שומר על רציפות משלב הגילוי המוקדם ועד לתיקוף פרה-קליני על ידי תמיכה במחקרים של מספר רקמות ומספר מינים.
• מספק בסיס ליישומים עתידיים של מולטי-אומיקה ו-ATAC-seq כפי שצוין בפרק התשקיף של הפרוטוקול.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

פרוטוקול זה משלב בין שלבי הגילוי המוקדמים למחקר הפרה-קליני, ומאפשר ניתוח טרנסקריפטומי ברמת דיוק גבוהה מרקמות קפואות לצורך זיהוי מועמדים מובילים (lead identification) ומחקרים מכניסטיים.

• ביולוגיה של גילוי: תומכת בבדיקת השערות ובהבהרת מסלולים ביולוגיים על ידי מתן אפשרות לטרנסקריפטומיקה של גרעין בודד מרקמות מגוונות.
• סריקה: מספקת הכנות גרעינים כמותיות וניתנות לשחזור עבור בדיקות ריצוף המשך.
• אנליטיקה: מספקת פלטים סטנדרטיים כגון ספירות גנים, ספירות UMI ותוכן מיטוכונדריאלי לצורך השוואה בין דגימות.
• מחקר תרגומי: מקלה על ניתוח התפלגות ביולוגית של תרופות ואותי בטיחות ברקמות רלוונטיות למחלה.
• שימוש חוזר ארגוני: מציעה פרוטוקול בעל יכולת התאמה רחבה למספר סוגי רקמות ומינים, התומך במחקרים בהיקף כל הפורטפוליו.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי טרנסקריפטומיקה.
• ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והאוטומציה החלקית של תהליכי בידוד גרעינים.
• ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות לגבי המשך התקדמות (go/no-go) ואת יעילות ההון על ידי הפחתת שונות טכנית.
• השפעה על תיק הפיתוח: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים וקידום של מועמדים לתרופות בהתבסס על נתונים מולקולריים אמינים.

שיקולים ליישום

• נדרשת מומחיות בטיפול ברקמות, בידוד גרעינים ותהליכי ריצוף (sequencing) המשכיים.
• נדרשת גישה למפרק רקמות רובוטי (robotic dissociator), סופר תאים פלואורסצנטי אוטומטי ותשתית סטנדרטית לביולוגיה מולקולרית.
• נדרשת סטנדרטיזציה בין צוותים כדי להבטיח הדירות (reproducibility) בין מחקרים ואתרים שונים.
• ניתן להתאימה לרקמות יונקים שונות עם אופטימיזציה מינימלית, כפי שהוכח במספר מינים.
• מגבלות פוטנציאליות כוללות את הצורך בהתאמות של הפרוטוקול עבור רקמות שאינן סטנדרטיות או עבור יישומים עתידיים של מולטי-אומיקה (multiomics).

שאלות נפוצות בביו-פארמה