יצירת פרוסות רקמת לבלב אנושית לחקר פיזיולוגיה אנדוקרינית ואקסוקרינית של הלבלב
15 במרץ 2024
פרוטוקול זה מתאר כיצד ליצור פרוסות לבלב אנושיות מתורמי איברים שנפטרו כדי לחקור את תפקוד התאים בתנאים כמעט פיזיולוגיים. גישה חדשנית זו מאפשרת לחקור איים נורמליים ופגועים מבנית ואת יחסי הגומלין המורכבים בין תאים אנדוקריניים ואקסוקריניים.
אנו מתמקדים במחקר סוכרת מסוג 1, תוך שימת דגש על טיפולים המווסתים את מערכת החיסון ומשחזרים תפקודים של תאי בטא/אלפא. פיתחנו פלטפורמת מחקר ייחודית המשתמשת בפרוסות לבלב אנושי חי מתרומות איברים, המשלימות את מחקר האיונים המבודדים. גישה זו מאפשרת ניתוח מפורט של אינטראקציות ותפקודים תאיים חיוניים.
שיתוף הפעולה שלנו עם רשת תורמי איברי לבלב מציע לחוקרי הקהילה גישה לפרוסות רקמת הלבלב. עם זאת, גידול פרוסות אלה מציב אתגרים, שכן אנזימי עיכול יכולים לפרק את הרקמה ולהפחית את הכדאיות. לכן, יש צורך דחוף לקבוע תנאי תרבות השומרים הן על יכולת קיום והן על סביבה פיזיולוגית למחקרים פונקציונליים מדויקים.
הפרוטוקול שלנו מאפשר איסוף נתונים פונקציונליים על כל התאים בלבלב, כך שחוקרים יכולים להשתמש בו למגוון מחקרים. ההתמקדות שלנו היא במידול סוכרת מסוג 1 ובהערכת מנגנוני פעולה לתרופות. שאלת מפתח עבורי היא להתייחס לתפקוד תאי אלפא ולתפקידם בסוכרת מסוג 1.
הפרוטוקול שלנו לא רק מתגבר על הטיית ההישרדות הקשורה לאיים מבודדים, אלא גם מאפשר באופן ייחודי את המחקר של תאי מערכת החיסון החיוניים בהקשר של סוכרת מסוג 1. על ידי חקר רקמת לבלב שלמה, אנו יכולים להעריך תפקוד ותגובות המשקפים באופן הדוק יותר את הסביבה in-vivo. אנו מחויבים לשתף את ההתקדמות בפלטפורמת פרוסת הלבלב עם אחרים.
באמצעות nPOD, המטרה שלנו היא לעודד שיתוף פעולה, המאפשר טיפול יעיל יותר בשאלות קריטיות. על ידי מידול מנגנוני מחלה ובדיקת תרופות טיפוליות פוטנציאליות, אנו שואפים לתרום באופן משמעותי לקידום טיפולים חדשניים.
סקירה כללית
מחקר זה מתמקד במחקר של סוכרת מסוג 1, תוך שימוש בחתכים של לבלב אנושי חי שהופקו מתורמי איברים, כדי לבחון אינטראקציות ותפקודי תאים בתנאים קרובים לפיזיולוגיים. גישה חדשנית זו מאפשרת ניתוח מפורט של איים לבלביים תקינים ושל כאלו עם נזק מבני, תוך התייחסות לאינטראקציות של תאי מערכת החיסון החיוניות למחקר הסוכרת.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מחקר
- טיפול בסוכרת מסוג 1
- אינטראקציות תאיות בסוכרת
- חיוניות של רקמות הלבלב
רקע
- אתגרים בבידוד איים לבלב
- חשיבות חקר רקמת לבלב שלמה
- הצורך בשמירה על חיות הרקמה בתרבית
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת דגימות לבלב אנושי מתורמי איברים
- חיתוך בוויברטום ובדיקת חיות רקמה
- טכניקות דימוי להערכת תפקודים תאיים
תוצאות עיקריות
- שמירה מוצלחת על חיוניות של 80-90% של רקמת לבלב שנחתכה טרי
- זיהוי תפקידים מרכזיים של תאי alpha בסוכרת מסוג 1
- סיוע במחקר של תגובות תאי מערכת החיסון בתוך הלבלב
מסקנות
- המחקר מדגים מודל יעיל למחקר של סוכרת מסוג 1 באמצעות פרוסות לבלב.
- התוצאות תורמות להבנה טובה יותר של מנגנוני המחלה ושל התערבויות טיפוליות פוטנציאליות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
פלטפורמות של פרוסות רקמה מהלבלב האנושי מאפשרות מחקר ישיר של אינטראקציות בין תאים אנדוקריניים ואקסוקריניים בהקשר רלוונטי פיזיולוגית, ובכך הן מתגברות על מגבלותיהם של מודלים של איים מבודדים. גישה זו מגבירה את הביטחון החיזוי עבור תיקוף מטרות והפחתת סיכונים מכניסטיים בתהליכי מחקר של סוכרת. שילוב של מדדים תפקודיים של רקמה שלמה תומך בהחלטות תיק השקעות מותאמות סיכון עבור תוכניות טיפוליות בשלבים מוקדמים המתמקדות בביולוגיה של הלבלב.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה של מנגנונים הרלוונטיים למחלה ברקמה לבלב אנושית שלמה.
- תומך בתיקוף תפקודי של מטרות אנדוקריניות ואקסוקריניות בתנאים קרובים לפיזיולוגיה.
- מסייע בהפחתת סיכונים מנגנונית על ידי מידול אינטראקציות חיסוניות ותאיות הרלוונטיות לסוכרת.
- משפר את הביטחון החזוי עבור קידום מטרות ומסלולים מועמדים.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay Development)
- מספקת פלטפורמה מתוקפת לבדיקות של הפרשת הורמונים דינמית ודימוי תאים חיים.
- מאפשרת הערכה כמותית של חיוניות רקמה ותגובות תפקודיות לגירויים.
- תומכת בתהליכי עבודה הניתנים לשחזור ולהרחבה לצורך הערכת תרכובות בהקשר של רקמה אנושית.
- מכינה מערכות ביולוגיות סטנדרטיות לסריקות המשך ולמחקרים מכניסטיים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה מודלים פרה-קליניים לביולוגיה של מחלות בבני אדם לצורך פיתוח ביומרקרים תרגומיים.
- שומרת על רצף משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני על ידי שימור ארכיטקטורת הרקמה.
- מאפשרת קבלת החלטות לגבי קידום מותאם-סיכון המבוסס על נתונים פונקציונליים רלוונטיים פיזיולוגית.
- תומכת בהערכה של אינטראקציות בין תאי חיסון ומנגנוני תרופות במערכות רלוונטיות למחלה.
שילוב תהליכי עבודה (Pipeline & Workflow)
פלטפורמה זו מגשרת בין שלבי הגילוי המוקדמים, תיקוף המטרה ומחקרים פרה-קליניים, על ידי מתן אפשרות לביצוע מחקרים פונקציונליים בחתכים של רקמת לבלב אנושית שלמה.
- ביולוגיה של גילוי (Discovery Biology): תומך בבדיקת השערות ובבירור מסלולים בסביבת רקמה טבעית.
- סריקה (Screening): מספק תוצאות כמותיות וניתנות לשחזור עבור הפרשת הורמונים וחיוניות.
- אנליטיקה: מספק מדידות דינמיות ותוצרי דימות לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: מקל על ההלימה למנגנוני מחלות אנושיות ואסטרטגיות של סמנים ביולוגיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה לשימוש חוזר עבור מחקרים מכניסטיים ופונקציונליים מגוונים בתוכניות שונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקר של סוכרת.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של הכנת הרקמה, הערכת החיוניות ובדיקות תפקודיות לצורך הדירות (reproducibility).
- ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות לגבי המשך או הפסקת התוכנית (go/no-go) ומשפר את יעילות ההון על ידי הפחתת סיכונים בתוכניות בשלבים מוקדמים.
- השפעה על תיק הפיתוח: מאפשר תיעדוף מותאם סיכון וקידום של מועמדים המכוונים לביולוגיה של הלבלב.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בטיפול ברקמות, השקה (embedding) וחיתוך באמצעות ויברטום (vibratome).
- מחייב גישה לציוד ייעודי לדימות ולפרפוזיה.
- דורש פרוטוקולים סטנדרטיים להערכת חיוניות ותפקוד בין צוותים שונים.
- עשוי לדרוש התאמה לאיכויות שונות של רקמות תורם ולמצבי מחלה שונים.
- החיוניות והתוצרים התפקודיים תלויים בעיבוד מהיר ובתנאי תרבית אופטימליים.
