Ocena objawów u pacjentów z alergicznym nieżytem nosa przy użyciu komory do ekspozycji na alergeny
3 marca 2023
Przedstawiono protokół przeprowadzania wyzwania w komorze do ekspozycji na alergeny (AEC). Udowodniono, że AEC są bezpiecznymi i skutecznymi narzędziami do wywoływania objawów alergicznych lub jako punkt końcowy w testowaniu skuteczności immunoterapii alergenowej ze względu na ich zdolność do utrzymywania stabilnych stężeń cząstek i warunków środowiskowych.
Komory do ekspozycji na alergeny umożliwiają kontrolowane narażenie na alergizujące i niealergizujące cząstki miejskie w zamkniętym środowisku. Są używane do kontrolowanych wyzwań i naśladowania naturalnej ekspozycji. Komora do ekspozycji na alergeny ułatwia obserwację różnych klinicznych punktów końcowych, w szczególności obiektywnych pomiarów, takich jak niedrożność nosa lub wydzielina, oraz subiektywnych parametrów ocenianych przez pacjenta.
Komory do ekspozycji na alergeny są dostępnym narzędziem do oceny pierwszorzędowych punktów końcowych w badaniach klinicznych, zwłaszcza w immunoterapii swoistej dla alergenów i farmakoterapii alergicznych chorób układu oddechowego. Na początek odkurz wszystkie powierzchnie, w tym meble i podłogę, za pomocą wysokowydajnego odkurzacza z filtrem cząstek stałych. Wyczyść wszystkie zmywalne powierzchnie chusteczką nawilżającą, w tym meble, ściany, okna i podłogę.
Włącz sprężarkę, która cyrkuluje powietrze przez komorę ekspozycji na alergeny lub system AEC, a następnie włącz wentylatory podłogowe i sufitowe, aby napływające powietrze było regularnie mieszane w warunkach turbulentnych. Ustaw długość wtrysku i przerwę między wtryskami stacji sterującej podajnika na ich maksymalne wartości, aby przedmuchiwać kanał doprowadzający alergeny czystym powietrzem przez 30 minut. Aby sprawdzić zanieczyszczenie alergenem, przejdź do menu głównego laserowego licznika cząstek stałych i wybierz konfigurację, a następnie próbkę, zero cykli, jednominutowe opóźnienie.
Przytrzymaj do jednej minuty. Ustaw próbkę na jedną minutę, a jednostki na metry sześcienne. Ponownie przejdź do menu głównego i wybierz konfigurację, a następnie cząsteczki, a następnie wybierz wszystkie opcje.
Włącz sprężarkę, która cyrkuluje powietrze przez AEC i ustaw temperaturę na 21 plus minus 0,5 stopnia Celsjusza w układzie kontroli temperatury. Włącz wentylatory wirowe podłogi i sufitu oraz nawilżacz na stacji sterującej podajnika. Ustaw dopływ powietrza z pokrętłem w pozycji od 40 do 100%, aby ustawić wymianę powietrza na godzinę w zakresie od 50 do 20.
Następnie kontroluj wilgotność względną i stężenie dwutlenku węgla podczas próby, regulując dopływ powietrza. Po ustawieniu laserowego licznika cząstek tak, aby liczył cząstki przez jedną minutę, przejdź do menu głównego i wybierz konfigurację, a następnie cząstki. Weź 5, 10 i 20 mikrometrów, aby ustawić wartość monitorowanych cząstek w zakresie od zera do 20 mikrometrów.
Umieścić alergen w podajniku i ustawić długość wtrysku na 100 milisekund, a przerwę między wstrzyknięciami na 1,5 minuty na stacji kontrolnej podajnika. Zanim uczestnicy wejdą na teren AEC, poproś ich o założenie jednorazowych kombinezonów z kapturem, aby chronić przed infiltracją cząstek niealergizujących i potencjalnym zanieczyszczeniem odzieży. Daj im zestaw zawierający wszystkie niezbędne jednorazowe końcówki do użycia podczas badania: pilot zdalnego sterowania do kwestionariusza, jedno opakowanie chusteczek do nosa i plastikową torbę na wydzielinę z nosa.
Poinstruuj uczestników, aby umieścili zużyte chusteczki w plastikowej torbie. Każdy uczestnik miał spędzić łącznie 120 minut w AEC. W tym czasie zostaną wykonane wszystkie testy.
Dla wygody uczestnika badania należy wykonywać indywidualnie w pomieszczeniu obok AEC. W przypadku ankiety dotyczącej objawów wyświetl pytania na ekranie telewizora i poproś uczestników o samoocenę przed wyzwaniem i co 30 minut w jego trakcie, wybierając liczbę na pilocie, która odpowiada nasileniu każdego objawu. W przypadku rynometrii akustycznej przyłóż odpowiednią końcówkę głowicy rynometru do nozdrza uczestnika.
Sprawdź, czy jest szczelny. Poproś uczestników, aby wstrzymali oddech na trzy sekundy, a następnie rozpoczęli program. Powtórz dla drugiego nozdrza z odpowiednią końcówką.
Wykonaj test rynometrii akustycznej trzy razy przed wyzwaniem, 60 minut po wyzwaniu i 120 minut po wyzwaniu. W przypadku testu szczytowego przepływu wdechowego przez nos poproś uczestników o głębokie opróżnienie płuc. Umieść jednorazową maskę przepływomierza wdechowego połączoną z przepływomierzem na twarzy, a następnie wdychaj powietrze przez nos do maksimum.
Aby uzyskać szczytowe natężenie przepływu wydechowego, poproś uczestników, aby wzięli jak najgłębszy oddech. Umieść usta wokół jednorazowej końcówki o przepływie szczytowym i szybko i mocno wydychaj. W celu spirometrii należy przyłożyć jednorazową końcówkę do spirometru, a następnie założyć zatyczkę na nos.
Na koniec poinstruuj ich, aby wzięli głęboki oddech i silny wydech bez zbędnej zwłoki, który można przerwać tylko wtedy, gdy spirometr da sygnał. Po zakończeniu próby poinstruuj uczestników, aby umieścili nieużywane chusteczki w tej samej torbie i zebrali wszystkie torby. Aby określić wagę wydzieliny z nosa, zważ zużyte chusteczki do nosa w plastikowych torebkach i odejmij wagę niewykorzystanych chusteczek i plastikowych toreb od każdego pomiaru.
Sprawdź zmierzone dane. Po każdej próbie pobierz dane z komputera na dysk zewnętrzny i przeanalizuj je. Wyniki dotyczące stabilności środowiska w AEC podczas próby przedstawiono na tym rysunku.
Stężenie cząstek zostało ocenione i stwierdzono, że mieści się w zakresie od zera do 20 mikrometrów za pomocą laserowego licznika cząstek. Docelowa wartość stężenia alergenów roztoczy kurzu domowego wynosiła 5 000 cząstek na metr sześcienny. Dla porównania pokazano badanie, w którym nie zastosowano alergenu.
Środowisko AEC było monitorowane przez cały czas pracy pod kątem wilgotności, stężenia dwutlenku węgla i temperatury. Kurz domowy może wywołać alergię, osoby z alergicznym nieżytem nosa i zdrowe grupy kontrolne, w tym ośmiu i siedmiu uczestników, było narażonych na stężenie alergenów roztoczy kurzu domowego wynoszące 5 000 cząstek na metr sześcienny w AEC. Oceniono masę wydzieliny z nosa, objawy ze strony nosa, minimalne pole przekroju poprzecznego w rynometrii akustycznej, szczytowy przepływ wdechowy przez nos, szczytową szybkość przepływu wydechowego i natężoną objętość wydechową w pierwszej sekundzie, a wyniki przedstawiono jako pojedyncze powtórzenia o wartości średniej.
Niezbędne jest zapewnienie stabilnych i wystarczająco wysokich stężeń alergenów przez cały czas trwania badania w komorze do ekspozycji na alergeny. Walidacja komór do ekspozycji na alergeny w stosunku do innych alergenów, zwłaszcza rzadkich, takich jak sierść kotów, psów, pleśnie, chwasty itp., umożliwi ocenę innych uczuleń u różnych podmiotów.
Przegląd
Ten artykuł przedstawia protokół przeprowadzania wyzwań w centrum badań nad ekspozycją na alergeny (AEC). AEC są skuteczne w wywoływaniu objawów alergii i testowaniu immunoterapii alergenowej.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Badania nad alergiami
- Badania kliniczne
- Choroby układu oddechowego
Tło
- Komory ekspozycji na alergeny pozwalają na kontrolowane narażenie na alergeny.
- Ułatwiają obserwację punktów końcowych klinicznych.
- Są niezbędne do oceny pierwotnych punktów końcowych w badaniach klinicznych.
- Warunki środowiskowe w AEC mogą być precyzyjnie kontrolowane.
Cel badania
- Aby nakreślić protokół dotyczący stosowania AEC w badaniach nad alergiami.
- Aby ocenić skuteczność immunoterapii alergenowej.
- Aby ocenić różne punkty końcowe kliniczne związane z reakcjami alergicznymi.
Stosowane metody
- Czyszczenie i przygotowywanie środowiska AEC.
- Monitorowanie stężenia cząstek i warunków środowiskowych.
- Przeprowadzanie różnych testów u uczestników, w tym rezonansu akustycznego nosa i spirometrii.
- Zbieranie i analizowanie danych dotyczących wydzielin z nosa i objawów.
Główne wyniki
- Podczas badań utrzymano stabilne warunki środowiskowe.
- Stężenie cząstek było efektywnie monitorowane.
- Reakcje alergiczne były mierzone poprzez różne punkty końcowe kliniczne.
- Wyniki wskazały znaczące odkrycia dotyczące ekspozycji na alergeny.
Wnioski
- AEC są cennym narzędziem w badaniach nad alergiami.
- Zapewniają kontrolowane środowisko do testowania reakcji na alergeny.
- Przedstawiony protokół może zwiększyć wiarygodność badań klinicznych.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Allergen exposure chambers (AECs) provide a rigorously controlled environment for evaluating allergic responses, enabling reproducible assessment of candidate therapies and diagnostics in respiratory disease research. Their ability to standardize allergen delivery and symptom measurement supports predictive confidence at key inflection points in allergy drug development. This platform is directly relevant for portfolio triage and mechanistic de-risking in immunotherapy and respiratory pipeline programs.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise interrogation of allergic response pathways under controlled exposure conditions.
- Supports functional validation of targets by quantifying symptom onset and severity in sensitized subjects.
- Facilitates mechanistic de-risking by isolating allergen-specific effects from environmental confounders.
Screening & Assay Development
- Provides validated, reproducible biological systems for downstream pharmacological and immunotherapy screening.
- Standardizes symptom scoring and objective readouts such as TNSS, ARM, and PNIF for assay development.
- Enables reliable, quantitative evaluation of candidate interventions in a scalable, platform-ready format.
Translational & Preclinical Research
- Aligns clinical endpoints with disease-relevant biomarkers for translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by providing robust, cross-comparable data on intervention efficacy.
- Facilitates preclinical-to-clinical bridging by mimicking natural allergen exposure in a controlled setting.
Pipeline & Workflow Integration
The AEC protocol integrates from early discovery through lead identification and preclinical validation, supporting iterative hypothesis testing and candidate selection.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven testing of allergen response mechanisms and target engagement.
- Screening: Delivers standardized, reproducible symptom and physiological readouts for compound evaluation.
- Analytics: Provides quantitative outputs (e.g., TNSS, ARM, PNIF, PEFR, FEV1) for robust statistical comparison across conditions.
- Translational Research: Bridges preclinical findings with clinical endpoints relevant to allergic rhinitis and immunotherapy trials.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, validated platform for ongoing respiratory and allergy research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in allergy target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable allergen challenge protocols.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by enabling robust, early-stage efficacy assessment.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of respiratory and immunotherapy assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in allergen handling, respiratory physiology, and clinical endpoint assessment.
- Demands specialized instrumentation for environmental control and quantitative symptom measurement.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of protocols and data collection.
- Adaptation to additional allergens or disease models may require further validation.
- Stable allergen concentration and environmental monitoring are critical for reproducibility and safety.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Introduction
1:03
Cleaning the AEC
2:26
Operating the AEC: Environment
3:10
Generation and Counting of Particles
3:45
Examination in the Cabin and Clinical Endpoints
6:45
Results: Stability of the Environment in the AEC During the Trial and Different Endpoints During the AEC Challenge in Patients
8:01
Conclusion
