Obrazowanie przyżyciowe oparte na oknie czaszkowym w modelu mysim: technika obrazowania służąca do badania zachowania wstępnie wstrzykniętych komórek rakowych w mózgu modelu mysiego

Znaczenie dla przemysłu

Obrazowanie intravitalne za pomocą okien czaszkowych umożliwia wizualizację dynamiki komórek nowotworowych w czasie rzeczywistym w żywych mózgach myszy, wspierając mechanistyczną redukcję ryzyka w procesie walidacji celów onkologicznych. Podejście to dostarcza ilościowych, podłużnych danych na temat migracji komórek nowotworowych i oddziaływań z mikrośrodowiskiem, zwiększając pewność prognostyczną w modelach przedklinicznych. Łączy ono biologię odkrywczą z istotnością translacyjną poprzez rejestrację fenotypów funkcjonalnych w systemach istotnych dla przebiegu choroby.

Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wczesne odkrywanie i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez wizualizację zachowania komórek nowotworowych w natywnym mikrośrodowisku mózgu.
• Wartość naukowa: Wspiera funkcjonalną walidację celów poprzez bezpośrednią obserwację wzorców migracji i inwazji komórek nowotworowych.
• Wartość operacyjna: Generuje powtarzalne, ilościowe wyniki obrazowania w celu minimalizacji ryzyka związanego ze szlakami sygnałowymi i priorytetyzacji celów.

Przesiewy i opracowywanie testów

• Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane, istotne dla choroby systemy do dalszego przesiewu związków poprzez ustalenie bazowej dynamiki komórkowej.
• Wartość operacyjna: Standaryzuje protokoły obrazowania z wykorzystaniem akwizycji stosu z (z-stack) i rejestracji poklatkowej w celu zapewnienia powtarzalności testu.
• Wartość operacyjna: Umożliwia skalowalne, kompatybilne z platformą przepływy pracy dla podłużnego monitorowania odpowiedzi komórkowych.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Zachowuje istotność chorobową poprzez śledzenie komórek nowotworowych w ortotopowych modelach mózgu z nienaruszonymi oddziaływaniami stromy.
• Wartość naukowa: Wspiera dostosowanie biomarkerów translacyjnych poprzez korelację fenotypów obrazowania z sygnaturami molekularnymi.
• Wartość operacyjna: Ułatwia podejmowanie decyzji o rozwoju z uwzględnieniem ryzyka, dostarczając predykcyjnych odczytów potencjału tumorigennego.

Integracja potoku i przepływu pracy

Technika ta integruje się z kontinuum procesu odkrywania leków, od walidacji celu po ocenę przedkliniczną, oferując funkcjonalne odczyty z żywych komórek, które pomagają w identyfikacji związków wiodących oraz w ograniczaniu ryzyka mechanistycznego.

• Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnałowych poprzez umożliwienie bezpośredniej obserwacji migracji komórek nowotworowych w żywej tkance.
• Screening: Zapewnia gotowość do analizy dzięki standaryzowanemu obrazowaniu z-stack i time-lapse w celu ilościowego śledzenia komórek nowotworowych.
• Analityka: Dostarcza mierzalne wyniki, w tym ścieżki migracji, prędkość oraz rozkład przestrzenny do analizy porównawczej warunków.
• Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną dzięki modelowaniu ortotopowemu i zachowaniu kontekstu mikrośrodowiskowego.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy platformę obrazowania możliwą do ponownego wykorzystania w badaniach podłużnych obejmujących wiele celów i modeli onkologicznych.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej w zachowaniu komórek nowotworowych.
• Wartość operacyjna: Zapewnia standaryzację i powtarzalność dzięki kontrolowanemu obrazowaniu środowiskowemu oraz zdefiniowanym parametrom akwizycji.
• Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez dostarczanie danych z walidacji funkcjonalnej na wczesnym etapie procesu odkrywania.
• Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację z uwzględnieniem ryzyka w oparciu o ilościowe fenotypy obrazowania i odpowiedzi mikrośrodowiskowe.

Wskazówki dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w chirurgii mysiej, implantacji okien czaszkowych oraz obsłudze mikroskopii wielofotonowej.
• Zależnie od odwróconych mikroskopów z możliwością obrazowania wielofotonowego, komór z kontrolą środowiskową oraz linii komórkowych ekspresujących białka fluorescencyjne.
• Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w zakresie protokołów obrazowania, parametrów stosów z (z-stack) oraz użytkowania oprogramowania analitycznego w różnych ośrodkach.
• Wiąże się z koniecznością uwzględnienia adaptacji przy zastosowaniu różnych modeli nowotworowych lub obszarów mózgu, przy jednoczesnym zachowaniu wierności obrazowania.
• Ograniczone przez inwazyjność chirurgiczną i ograniczenia związane z rekonwalescencją, co może wpływać na projekt badań podłużnych oraz zgodność z zasadami dobrostanu zwierząt.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji