Rejestrowanie sygnałów mózgowych od swobodnie poruszających się prosiąt

Znaczenie dla przemysłu

Metoda ta umożliwia nieinwazyjny monitoring neuronalny u czuwających, wykazujących naturalne zachowania dużych modeli zwierzęcych, co wspiera walidację punktów uchwytu oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego w procesie odkrywania leków na OUN. Poprzez rejestrację sygnałów mózgowych podczas naturalnych zachowań, dostarcza ona translacyjnych danych biomarkerowych, które łączą wyniki przedkliniczne z fizjologią człowieka. Podejście to zmniejsza niepewność biologiczną w początkowej fazie testowania hipotez dotyczących punktów uchwytu i wspiera decyzje portfelowe dzięki powtarzalnym, ilościowym odczytom elektrofizjologicznym.

Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez powiązanie aktywności mózgu ze stanami behawioralnymi w systemie istotnym dla danej choroby.
• Wartość operacyjna: Zapewnia funkcjonalną walidację celu poprzez pomiar sygnałów neuronalnych w czasie rzeczywistym podczas naturalnego zachowania.
• Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej w zakresie oddziaływania na cel w OUN.

Przesiewanie i opracowywanie testów

• Wartość naukowa: Przygotowanie zwalidowanych systemów biologicznych do późniejszej standaryzacji testów z wykorzystaniem telemetrii bezprzewodowej w celu spójnego pozyskiwania sygnałów.
• Wartość operacyjna: Zapewnienie powtarzalności i skalowalności testów poprzez minimalizację stresu zwierząt oraz eliminację zakłóceń behawioralnych podczas rejestracji.
• Wartość naukowa: Umożliwienie wiarygodnej oceny związków dzięki ilościowym, zsynchronizowanym czasowo wynikom sygnałów mózgowych.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Zapewnia zgodność z systemami istotnymi dla przebiegu choroby, wykorzystując prosięta jako model translacyjny dla funkcji i zachowania ludzkiego mózgu.
• Wartość operacyjna: Zapewnia ciągłość od etapu odkrycia do walidacji przedklinicznej poprzez utrzymanie spójnego monitorowania neuronalnego w różnych fazach behawioralnych.
• Wartość naukowa: Wspiera decyzje dotyczące rozwoju projektu skorygowane o ryzyko, dostarczając danych elektrofizjologicznych zgodnych z biomarkerami i powiązanych z zachowaniem.

Integracja rurociągu i przepływu pracy

Metoda ta integruje się z kontinuum procesu odkrywczego – od wczesnego testowania hipotez po identyfikację związków wiodących – umożliwiając redukcję ryzyka w zakresie mechanizmów neuronalnych przed zainwestowaniem w syntezę związków.

• Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnałowych poprzez korelację sygnałów mózgowych z obserwowanymi zachowaniami u zwierząt w stanie czuwania.
• Przesiewanie: Zapewnia gotowość testów i wyniki ilościowe dzięki akwizycji sygnałów mózgowych z wykorzystaniem telemetrii i minimalizacją szumów.
• Analityka: Dostarcza mierzalnych odczytów neuronalnych, które umożliwiają porównanie różnych warunków oraz ocenę zaangażowania celu.
• Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną dzięki synchronizacji danych neuronalnych z zachowaniem w modelu istotnym fizjologicznie.
• Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanawia wielokrotnie wykorzystywalną platformę monitorowania neuronalnego, którą można zastosować w wielu kampaniach walidacji celów w OUN.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Pewność predykcyjna, walidacja celu, redukcja niejednoznaczności mechanistycznej w celach OUN.
• Wartość operacyjna: Standaryzacja, powtarzalność i skalowalność pozyskiwania sygnałów neuronalnych w modelach behawioralnych.
• Wartość strategiczna: Lepsze decyzje go/no-go, efektywność kapitałowa i zredukowane biologiczne ryzyko w późnych fazach badań w neurofarmakologii.
• Wpływ na portfolio: Priorytetyzacja skorygowana o ryzyko oraz decyzje o dalszym rozwoju oparte na translacyjnych danych biomarkerowych.

Uwagi dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w zakresie elektrofizjologii, pracy ze zwierzętami oraz chirurgicznego umieszczania elektrod.
• Zależne od jednostek telemetrycznych, klejów biokompatybilnych i infrastruktury wzmacniania sygnału.
• Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w grupach zajmujących się neuronauką, farmakologią i naukami o zwierzętach.
• Wiąże się z koniecznością dostosowania do różnych obszarów mózgu, wieku oraz paradygmatów behawioralnych.
• Ograniczone przez stabilność sygnału podczas długotrwałego ruchu oraz konieczność okresów aklimatyzacji w celu zapewnienia jakości danych.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji