Wspomagana oprawą obrazowania ocena wątroby myszy do wizualizacji naczyniowej opartej na mikroskopii wielofotonowej: technika obrazowania wspomagana urządzeniem stabilizacyjnym w celu uzyskania wielowymiarowych obrazów naczyń krwionośnych w wątrobie myszy

Znaczenie dla przemysłu

Technika ta umożliwia wysokorozdzielczą, trójwymiarową wizualizację sieci naczyniowych w żywej tkance wątroby myszy, wspierając przedkliniczną walidację celów oraz badania mechanistyczne przepływu krwi w wątrobie. Poprzez stabilizację narządu podczas obrazowania, metoda ta redukuje artefakty ruchowe i poprawia odtwarzalność danych w późniejszych ocenach farmakologicznych. Metoda dostarcza ilościowych wskaźników naczyniowych, które mogą służyć do screeningu związków wiodących oraz charakteryzacji modeli chorobowych we wczesnych etapach procesów odkrywania leków.

Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wstępna faza odkrywania i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia analizę architektury naczyniowej i dynamiki perfuzji w celu walidacji wątrobowych punktów uchwytu zaangażowanych w angiogenezę lub choroby metaboliczne.
• Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalne obrazowanie struktur wewnątrznaczyniowych o zredukowanej liczbie artefaktów, co pozwala na spójną ocenę stopnia oddziaływania na cel terapeutyczny.

Przesiewanie i opracowywanie testów

• Wartość naukowa: Pozwala na uzyskanie ilościowych wyników naczyniowych (np. gęstość naczyń, wzorce rozgałęzień), odpowiednich do wysokoprzepustowego przesiewu modulatorów funkcji naczyniowych sinusoidalnych wątroby.
• Wartość operacyjna: Ustandaryzowany protokół stabilizacji i obrazowania zwiększa powtarzalność testu oraz porównywalność między laboratoriami w ramach profilowania związków.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Wspiera modelowanie zmian w mikro-naczyniach wątrobowych istotnych dla przebiegu chorób w badaniach nad włóknieniem, stłuszczeniem lub mikrośrodowiskiem guza.
• Wartość operacyjna: Umożliwia podłużny monitoring wewnątrznaczyniowy w celu śledzenia odpowiedzi terapeutycznej i redukcji ryzyka mechanistycznego w modelach przedklinicznych.

Integracja potoku i przepływu pracy

Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania leków, od walidacji celu po przedkliniczne badania skuteczności, w których fenotypy naczyniowe służą jako mechanistyczne biomarkery aktywności związków w terapiach skierowanych na wątrobę.

• Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez dotyczących celów naczyniowych poprzez zapewnienie bezpośredniej wizualizacji sieci naczyń krwionośnych w nienaruszonych tkankach.
• Przesiewy: Dostarcza zestandaryzowane, ilościowe wyniki obrazowania naczyniowego, które umożliwiają wiarygodne porównywanie różnych warunków terapeutycznych.
• Analityka: Generuje wielowymiarowe zestawy danych naczyniowych (struktura 3D, dynamika perfuzji), które wspierają porównania statystyczne i fenotypowanie oparte na obrazowaniu.
• Badania translacyjne: Łączy wczesne fenotypy naczyniowe z przedklinicznymi modelami progresji chorób dzięki spójnym i powtarzalnym odczytom z obrazowania.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy wielokrotnego użytku platformę obrazowania wewnątrznaczyniowego, którą można zastosować w wielu programach odkrywczych skoncentrowanych na wątrobie.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Poprawia pewność prognostyczną w walidacji celu poprzez redukcję szumu biologicznego wynikającego z artefaktów ruchowych podczas obrazowania wewnątrznaczyniowego.
• Wartość operacyjna: Zwiększa odtwarzalność i skalowalność testów obrazowania naczyniowego dzięki stabilizacji organu i standaryzacji przygotowania.
• Wartość strategiczna: Wspiera podejmowanie lepszych decyzji typu go/no-go, dostarczając przejrzystych, mierzalnych fenotypów naczyniowych powiązanych z mechanizmem działania.
• Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów celowanych w wątrobę z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o zwalidowane dane dotyczące modulacji naczyniowej.

Uwagi dotyczące wdrożenia

• Wymaga wiedzy specjalistycznej w zakresie mikroskopii wielofotonowej, znakowania wewnątrznaczyniowego oraz podstawowych zabiegów chirurgicznych w celu odsłonięcia organów.
• Zależy od dostępu do skanującego mikroskopu laserowego wielofotonowego z odpowiednim wzbudzeniem długofalowym i obiektywami o wysokiej aperturze numerycznej.
• Wymaga ustandaryzowanych protokołów stabilizacji organów z wykorzystaniem ram ssących z podciśnieniem w celu zapewnienia spójnej jakości obrazowania.
• Wiąże się z koniecznością uwzględnienia adaptacji dla różnych szczepów myszy, wieku lub modeli chorobowych wpływających na wielkość wątroby i dostępność naczyń.
• Ograniczone przez konieczność stosowania koniugatów dekstranu fluorescencyjnego oraz potencjalną fototoksyczność podczas przedłużonych sesji obrazowania.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji