Modello intestinale in vitro per valutare l'adesione batterica e l'internalizzazione

Rilevanza Industriale del Progetto

Questo modello intestinale in vitro consente una riduzione meccanicistica dei rischi associati alle interazioni batterio-ospite fondamentali per terapie mirate al microbioma. Quantificando l'adesione e l'internalizzazione, supporta la validazione del bersaglio e l'identificazione di composti promettenti nella fase scoperta preclinica. Il sistema fornisce output quantitativi e riproducibili che migliorano l'affidabilità predittiva nelle decisioni relative alle fasi iniziali del processo di sviluppo.

Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma

Scoperta Precoce e Validazione del Target

• Valore scientifico: Esamina ipotesi terapeutiche relative ai meccanismi di virulenza batterica e di commensalismo.
• Valore operativo: Permette la validazione funzionale delle target isolando i fenotipi di adesione e internalizzazione batterica.
• Valore strategico: Favorisce la previsione e la selezione del portafoglio attraverso dati quantitativi sulle interazioni ospite-microbo.

Sviluppo di screening e saggi

• Valore scientifico: Prepara sistemi biologici validati per campagne di screening antimicrobico o probiotico successive.
• Valore operativo: Standardizza le condizioni del saggio mediante il monitoraggio della Resistenza Elettrica Transepiteliale (TEER) e flussi di lavoro definiti per la frazionatura.
• Valore strategico: Migliora la prontezza e la scalabilità dello screening attraverso il recupero compartimentalizzato di frazioni di mezzo, muco, lisato e detriti.

Ricerca Translazionale e Preclinica

• Valore scientifico: Si allinea a sistemi rilevanti per le malattie modellando la barriera intestinale umana mediante coltura co-coltura Caco-2/HT29-MTX.
• Valore operativo: Garantisce una continuità traslazionale dalla scoperta alla validazione preclinica attraverso protocolli standardizzati di recupero batterico.
• Valore strategico: Fornisce informazioni per decisioni di avanzamento basate sulla valutazione del rischio misurando la vitalità batterica dopo l'internalizzazione.

Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro

Il metodo si integra nel percorso di scoperta, dal test delle ipotesi all'identificazione dei composti promettenti, fornendo approfondimenti meccanicistici che riducono i rischi associati ai bersagli biologici prima dello screening dei composti.

• Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi mediante l'isolamento di variabili nei processi di adesione e internalizzazione batterica.
• Screening: Fornisce prontezza del saggio e risultati quantitativi attraverso la raccolta definita di frazioni batteriche non aderenti, aderenti e internalizzate.
• Analisi: Permette l'analisi comparativa mediante saggi di vitalità su campioni di terreno di coltura, muco solubilizzato, lisati e detriti.
• Ricerca traslazionale: Si collega alla continuità preclinica attraverso una modellizzazione riproducibile dell'interfaccia ospite-microbo intestinale.
• Riutilizzo aziendale: Funziona come piattaforma riutilizzabile per la valutazione di diverse ceppi batterici in condizioni digestive standardizzate.

Impatto Operativo ed Aziendale

• Valore scientifico: Affidabilità predittiva, validazione dell'obiettivo, riduzione dell'ambiguità meccanicistica nelle interazioni ospite-microbo.
• Valore operativo: Standardizzazione, riproducibilità e scalabilità tramite validazione del TEER e campionamento compartimentalizzato.
• Valore strategico: Migliori decisioni di avanzamento o interruzione, efficienza del capitale e riduzione del rischio biologico in fase avanzata nei programmi sul microbioma.
• Impatto sul portafoglio: Prioritizzazione e decisioni di avanzamento corretti per il rischio, basati su metriche quantitative di adesione e internalizzazione.

Considerazioni sull'implementazione

• Richiede competenze nell'ambito della coltura cellulare, dei sistemi Transwell e della manipolazione di batteri anaerobi.
• Richiede strumentazione per la misurazione della resistenza transepiteliale (TEER), la centrifugazione e la vortexazione.
• Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per i tempi di solubilizzazione della mucina e di lisi con detergenti.
• Comporta considerazioni di adattamento relative a diverse specie batteriche e a condizioni digestive simulate.
• I limiti pratici includono il potenziale stress da taglio durante l'agitazione e la sensibilità di alcuni ceppi batterici ai detergenti.

Domande frequenti sul biopharma