Genetische profilering en drop-outscreening op genoomschaal om therapeutische doelen te identificeren in muismodellen van kwaadaardige perifere zenuwschedetumoren
25 augustus 2023
We hebben een soortoverschrijdende vergelijkende oncogenomics-benadering ontwikkeld met behulp van genomische analyses en functionele genomische screenings om therapeutische doelen te identificeren en te vergelijken in tumoren die ontstaan in genetisch gemanipuleerde muismodellen en het overeenkomstige menselijke tumortype.
We streven ernaar om de pathogenese van sporadische en NF1-geassocieerde kwaadaardige perifere zenuwschedetumoren te begrijpen. Ons doel is om logischerwijs nieuwe behandelingen te ontwikkelen voor deze zeer agressieve neoplasmata. Technologieën die we momenteel implementeren om ons onderzoek vooruit te helpen, zijn onder meer onbevooroordeelde methoden zoals shRNA-schermen op genoomschaal, evenals sequencing van één cel, BaseScope in situ-sondes en bio-informatica.
Met behulp van de verschillende huidige benaderingen hebben we meerdere receptoren geïdentificeerd die essentieel zijn voor de proliferatie en overleving van kwaadaardige perifere zenuwschedetumoren, en die ook therapeutisch gericht kunnen zijn. Deze receptoren omvatten de neuregulinereceptor, ErbB3 en lysofosfatidinezuurreceptor 3. Het voordeel van het gebruik van deze aanpak ligt in het vermogen om de proliferatieve betekenis van meer dan 15.000 genen in MPNST-kankercellijnen te onderzoeken.
Dit is een onbevooroordeelde benadering die onontgonnen doelen identificeert bij de behandeling van MPNST's. In de toekomst zal de focus van ons laboratorium zich concentreren op het valideren van de doelen die in ons scherm zijn geïdentificeerd. Dit omvat het gebruik van remmers op cellijnen en kweek en uiteindelijk het vertalen daarvan naar dierlijk werk.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie onderzoekt de pathogenese van maligne perifere zenuwschede-tumoren (MPNST's), in het bijzonder die geassocieerd met NF1. Het onderzoek maakt gebruik van geavanceerde genomische technieken om therapeutische targets te identificeren die kunnen leiden tot nieuwe behandelopties voor deze agressieve tumoren.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Oncogenomica
- Neurowetenschappen
- Kankerbiologie
Achtergrond
- MPNST's zijn zeer agressieve neoplasma's.
- Inzicht in hun pathogenese is cruciaal voor de ontwikkeling van effectieve behandelingen.
- Huidig onderzoek richt zich op zowel sporadische als NF1-geassocieerde tumoren.
- Genetisch gemodificeerde muismodellen worden gebruikt voor comparatieve analyse.
Doel van de studie
- Om therapeutische doelwitten in MPNST's te identificeren en te vergelijken.
- Om nieuwe behandelingen voor deze tumoren te ontwikkelen.
- Om genomische analyses tussen verschillende soorten te gebruiken voor een beter begrip.
Gebruikte methoden
- shRNA-screens op genoombreed niveau
- Single-cell sequencing
- BaseScope in situ-sondes
- Bio-informatische analyse
Belangrijkste resultaten
- Identificatie van essentiële receptoren voor de proliferatie en overleving van MPNST.
- De receptoren omvatten erbB3 en lysophosphatidisch zureceptor 3.
- Meer dan 15.000 genen werden onderzocht op hun proliferatieve betekenis.
- Meerdere therapeutisch targetbare receptoren werden geïdentificeerd.
Conclusies
- De studie biedt inzichten in potentiële therapeutische doelwitten voor MPNST's.
- Geavanceerde genomische technieken kunnen het kankeronderzoek aanzienlijk verbeteren.
- Verdere exploratie van de geïdentificeerde receptoren kan leiden tot nieuwe behandelstrategieën.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor het management
Genome-scale dropout-screening en genetische profilering in muismodellen van maligne perifere zenuwschede-tumoren (MPNST) maken een systematische identificatie van essentiële signaleringspaden en behandelbare targets mogelijk. Deze benadering pakt de uitdaging van target-validatie aan bij zeldzame, agressieve kankers waarbij de klinische opties beperkt zijn en eerdere therapieën hebben gefaald. De integratie van cross-species vergelijkende oncogenomics vergroot het voorspellende vertrouwen en informeert risico-gecorrigeerde portfoliobeslissingen voor de ontwikkeling van nieuwe therapeutica.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onbevooroordeelde ondervraging van meer dan 15.000 genen mogelijk om de functionele relevantie voor tumorproliferatie en overleving vast te stellen.
- Ondersteunt de identificatie en prioritisering van nieuwe, therapeutisch acteerbare targets zoals erbB3 en lysofosfatidzuurreceptor 3.
- Faciliteert mechanische risicovermindering door kandidaat-drivermutaties te valideren in zowel menselijke als muismodellen.
- Verbetert het voorspellende vertrouwen voor het doorvoeren van targets naar downstream-validatie en screening.
Screening & Assayontwikkeling
- Stelt gevalideerde celgebaseerde systemen vast voor high-throughput shRNA-screening en kwantitatieve celviabiliteitsassays.
- Maakt reproduceerbare meting van gene knockdown-effecten op celproliferatie mogelijk met behulp van imagingcytometrie en directe celtellingen.
- Ondersteunt assay-standaardisatie en schaalbaarheid voor systematische evaluatie van kandidaat-targets en inhibitoren.
- Zorgt voor robuuste kwantitatieve resultaten voor vergelijkingen tussen verschillende condities en soorten.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt de validatie van kandidaat-targets af met ziekte-relevante muismodellen en zeldzame menselijke tumorbiopten.
- Maakt translationele continuïteit mogelijk van genetische ontdekking tot preklinische inhibitor-testen in cellijnen en diermodellen.
- Ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van targets met een aangetoond functioneel effect in beide soorten.
- Faciliteert de identificatie van translationele biomarkers voor toekomstige klinische ontwikkeling.
Integratie van pipeline en workflow
Deze workflow integreert alle fasen van vroege ontdekking tot doelwitvalidatie, screening en preklinisch onderzoek, waarbij gebruik wordt gemaakt van comparatieve genomica tussen verschillende soorten om de identificatie van lead-verbindingen en translationele vooruitgang te ondersteunen.
- Discovery Biology: Test systematisch nulhypothesen met betrekking tot genfunctie bij tumorproliferatie met behulp van genome-scale shRNA dropout-screens.
- Screening: Levert kwantitatieve, reproduceerbare gegevens over celviabiliteit en knockdown ter ondersteuning van een robuuste assay-ontwikkeling.
- Analytics: Biedt statistische outputs en vergelijkende analyses om targets en pathways te prioriteren voor verdere validatie.
- Translationeel onderzoek: Slaat een brug tussen bevindingen uit muismodellen en zeldzame menselijke tumormonsters, ter ondersteuning van de continuïteit van biomarkers en targets.
- Enterprise Reuse: Vestigt een schaalbaar, herbruikbaar platform voor target-discovery in andere zeldzame of genetisch complexe kankers.
Operationele impact & impact op de onderneming
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit bij de selectie van targets.
- Operationele waarde: Standaardiseert high-throughput screening en kwantitatieve analyses voor reproduceerbaarheid en schaalbaarheid.
- Strategische waarde: Maakt geïnformeerde go/no-go beslissingen en kapitaalefficiënte portfolio-triage mogelijk bij de ontdekking van geneesmiddelen voor zeldzame kankers.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en de verdere ontwikkeling van gevalideerde targets met translationele relevantie.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in functionele genomica, bio-informatica en high-throughput screeningtechnologieën.
- Vraagt om toegang tot genetisch gemodificeerde muismodellen, zeldzame menselijke tumorbiopten en geavanceerde imagingcytometrieplatforms.
- Noodzaakt een strikte standaardisatie van assayprotocollen en data-analysepipelines tussen verschillende teams.
- Screening- en validatieworkflows moeten worden aangepast om ziekte-specifieke modelsystemen en monsterbeperkingen te accommoderen.
- Afhankelijk van de beschikbaarheid van robuuste statistische analyse-instrumenten voor de interpretatie van kwantitatieve resultaten.
Biopharma Veelgestelde Vragen
Chapters in this video
0:00
Introdution
1:30
Lentiviral Packaging and Viral Titering for Genome‐Scale shRNA Screens
4:34
Lentiviral Infection of MPNST Cells and Genomic DNA Isolation for Genome‐Scale shRNA Screens
8:13
Cytometer Assays of MPNST Cells Challenged with Therapeutic Agents
