Opracowanie atlasu przepływu krwi w mózgu do mapowania przepływu krwi

Znaczenie dla przemysłu

Metoda ta umożliwia ilościowe mapowanie przepływu krwi w mózgu w obrębie funkcjonalnie zdefiniowanych regionów, wspierając walidację celów w procesie odkrywania leków ukierunkowanych na OUN poprzez powiązanie odpowiedzi hemodynamicznych z wzorcami aktywności neuronalnej. Podejście oparte na atlasie zwiększa pewność prognostyczną w modelach przedklinicznych, dostarczając powtarzalnych, specyficznych dla regionu odczytów hemodynamicznych, które mogą posłużyć do ograniczania ryzyka w hipotezach mechanistycznych. Ułatwia ono ciągłość translacyjną od etapu odkrywania do badań przedklinicznych poprzez standaryzację pomiarów przepływu krwi w różnych warunkach eksperymentalnych.

Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wczesne odkrywanie i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez mapowanie zmian przepływu krwi w konkretnych funkcjonalnych obszarach mózgu.
• Wartość operacyjna: Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego dzięki ilościowemu, powtarzalnemu profilowaniu hemodynamicznemu w celu oceny stopnia zaangażowania celu.

Przesiewy i opracowanie testów

• Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszych etapów analizy poprzez ustalenie bazowych profili przepływu krwi w mózgu.
• Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i skalowalność testów dzięki zautomatyzowanej segmentacji i triplanarnej wizualizacji rozkładów przepływu krwi.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Jest zgodna ze strategiami translacyjnymi w zakresie biomarkerów, dostarczając istotnych dla przebiegu choroby sygnatur hemodynamicznych w obrębie obszarów funkcjonalnych.
• Wartość operacyjna: Zapewnia ciągłość procesu od etapu odkryć po walidację przedkliniczną, umożliwiając porównywanie atlasów przepływu krwi między różnymi badaniami.

Integracja potoku i przepływu pracy

Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania – od wczesnego testowania hipotez dotyczących celu po walidację przedkliniczną, w której ilościowe dane hemodynamiczne stanowią podstawę do podejmowania decyzji o kontynuowaniu lub przerwaniu badań.

• Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków poprzez powiązanie wzorców przepływu krwi z funkcjonalną segmentacją mózgu.
• Screening: Zapewnia gotowość do analizy dzięki powtarzalnemu, kolorystycznemu mapowaniu przepływu krwi w podzielonych regionach.
• Analityka: Generuje ilościowe pomiary zmiennych zależnych (wartości CBF), które umożliwiają statystyczne porównanie warunków i efektów leczenia.
• Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną poprzez dostarczenie ustandaryzowanego modelu analizy przepływu krwi w różnych modelach.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Służy jako wielokrotnego użytku platforma neuroobrazowania do spójnego profilowania hemodynamicznego w wielu projektach.

Wpływ operacyjny i korporacyjny

• Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej w walidacji celów w ośrodkowym układzie nerwowym.
• Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i powtarzalność pomiarów przepływu krwi pomiędzy różnymi laboratoriami i punktami czasowymi.
• Wartość strategiczna: Wspiera lepsze podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go), dostarczając obiektywnych danych hemodynamicznych do selekcji projektów w portfolio.
• Wpływ na portfolio: Umożliwia podejmowanie decyzji o rozwoju projektów w oparciu o analizę ryzyka dzięki mierzalnym, specyficznym dla regionu biomarkerom przepływu krwi.

Wskazówki dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w analizie obrazowania neurologicznego oraz w zakresie obliczeniowych przepływów pracy opartych na programie MATLAB.
• Zależy od instrumentarium MRI do etykietowania spinu tętniczego (arterial spin labeling) oraz infrastruktury danych kompatybilnej z formatem NIFTI.
• Wymaga standaryzacji protokołów segmentacji i konwencji mapowania kolorów pomiędzy zespołami.
• Wiąże się z koniecznością uwzględnienia adaptacji przy stosowaniu atlasu do różnych gatunków lub modeli chorób.
• Ograniczone potrzebą posiadania wysokiej jakości danych strukturalnych MRI oraz danych perfuzyjnych MRI, aby zapewnić dokładną segmentację i kwantyfikację przepływu krwi.

Najczęściej zadawane pytania dot. Biofarmacji