Ex Vivo Imagem Multimodal Baseada em OCT de Olhos de Doadores Humanos para Pesquisa em Degeneração Macular Relacionada à Idade
26 de maio de 2023
Os ensaios laboratoriais podem alavancar o valor prognóstico da imagem multimodal baseada em tomografia de coerência óptica longitudinal (OCT) da degeneração macular relacionada à idade (DMRI). Olhos de doadores humanos com e sem DMRI são fotografados usando OCT, oftalmoscopia a laser de varredura por reflectância no infravermelho próximo e autofluorescência em dois comprimentos de onda de excitação antes da secção do tecido.
Este protocolo permite novos tratamentos e prevenções para a degeneração macular relacionada à idade ou DMRI. Esta é a maior doença com uma neurodegeneração central e, no entanto, achamos que é a mais acessível devido à estrutura precisa do olho e à disponibilidade de imagens clínicas da retina em nível celular. As complicações neovasculares da doença de base da DMRI têm sido tratadas com sucesso há 15 anos em 15% dos pacientes que a apresentam.
Recentemente, o FDA aprovou o primeiro medicamento para o estágio final da doença subjacente. O sequenciamento de RNA de célula única revelou o repertório molecular dos mais de 100 tipos celulares na retina e na vasculatura coroidal. A tomografia de coerência óptica rastreada pelo olho, ou OCT, nos permitiu vislumbrar uma sequência detalhada de progressão em nível celular na clínica.
Os sistemas de modelos celulares e animais existentes para pesquisa de DMRI não são preditivos da patologia humana e do risco de progressão. Isso impede o desenvolvimento de novos tratamentos e prevenções. Nosso laboratório contribuiu com muitas descobertas de alto nível sobre a DMRI, incluindo a perda precoce de fotorreceptores amplos necessários para a visão noturna.
Também foi observado que máculas mais bem preservadas com retinas neurossensoriais anexadas são diretamente relevantes para a imagem clínica da OCT. Muitas partes da patologia da DMRI tornaram-se visíveis com a OCT clínica, que mostra cortes transversais da retina e da coroide. Os resultados da OCT de olhos de doadores humanos podem ser diretamente comparados com os achados em exames de imagem clínicos.
Se os laboratórios pudessem emular os padrões de imagem clínica usando OCT para caracterizar os olhos antes dos ensaios e achados laboratoriais como expressão gênica ou proteômica e aproveitar a linha do tempo longitudinal da imagem clínica para se concentrar nos indicadores de risco mais informativos.
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Visão Geral
Este estudo tem como foco o uso da Tomografia de Coerência Óptica (OCT) para a obtenção de imagens da degeneração macular relacionada à idade (DMRI) em olhos humanos doados. Ao empregar diversas modalidades de imagem, incluindo imagem em cores e refletância no infravermelho próximo, o estudo visa revelar as alterações patológicas associadas à DMRI, que afeta a saúde da retina e a visão.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Oftalmologia
- Patologia
Antecedentes
- A DMA é uma causa principal de neurodegeneração central.
- Técnicas de imagem clínica oferecem insights detalhados sobre alterações na retina.
- Modelos animais e celulares atuais muitas vezes não são preditivos da progressão da DMA humana.
- Avanços recentes incluem a aprovação de novos medicamentos que visam estágios tardios da DMA.
Objetivo do Estudo
- Validar a OCT como uma ferramenta para melhor compreensão da patologia da DMAE.
- Identificar indicadores-chave de risco para a progressão da DMAE por meio de imagens longitudinais.
- Aprimorar ensaios laboratoriais ao emular padrões de imagem clínica.
Métodos Utilizados
- OCT, imagem colorida, refletância no infravermelho próximo e autofluorescência foram utilizados para a imagem da retina.
- Olhos humanos doadores foram utilizados como modelo biológico.
- Imagens foram adquiridas e comparadas aos achados de OCT para caracterizar a DMAE.
- Protocolos detalhados envolvendo preparo de espécimes e procedimentos de imagem foram seguidos.
Resultados Principais
- A OCT clínica visualizou efetivamente a progressão da patologia da DMAE.
- Os achados incluíram a perda precoce de fotorreceptores essenciais para a visão.
- Os resultados indicaram fortes correlações entre os achados da OCT e as condições retinianas reais.
- Máculas melhor preservadas estavam associadas a resultados específicos de imagem por OCT.
Conclusões
- O estudo demonstra a utilidade da OCT no avanço da pesquisa sobre DMAE.
- Ao utilizar dados de imagem clínica, essa abordagem tem o potencial de melhorar os resultados do tratamento.
- Os resultados enfatizam a importância de imagens precisas para compreender doenças da retina.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A imagem multmodal baseada em OCT ex vivo de olhos humanos doadores permite o alinhamento direto dos achados laboratoriais com os padrões de imagem clínica na pesquisa da degeneração macular relacionada à idade (DMRI). Esta abordagem preenche a lacuna translacional entre modelos pré-clínicos e a patologia humana, reforçando a confiança preditiva na validação de alvos e na estratificação de riscos. A integração de imagens de qualidade clínica nos fluxos de trabalho de descoberta aprimora a tomada de decisões em portfólios para doenças oculares neurodegenerativas.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biofármacos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação direta da patologia retiniana humana para desvio de risco mecanicista na DMAE.
- Apoia a validação funcional de alvos ao correlacionar achados moleculares com fenótipos de imagem clínica.
- Melhora a confiança preditiva ao utilizar imagens ex vivo para esclarecer marcadores de progressão da doença.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Facilita a preparação de sistemas de tecido humano validados para ensaios moleculares e de imagem posteriores.
- Padroniza as saídas de imagem com base em parâmetros clínicos, melhorando a reprodutibilidade e a comparabilidade dos ensaios.
- Permite a avaliação quantitativa de características da retina, como drusas, atrofia e depósitos subretinianos.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha a imagem laboratorial com desfechos clínicos, apoiando o desenvolvimento translacional de biomarcadores na DMAE.
- Garante continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica mediante o registro de volumes de imagem ex vivo e in vivo.
- Reduz riscos nas decisões de avanço ao confirmar características relevantes à doença no tecido humano.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este protocolo de imagem posiciona a análise do olho humano ex vivo como uma ponte entre a descoberta inicial e a pesquisa translacional na DMAE, permitindo a comparação direta de dados de imagem laboratorial e clínica.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias ao visualizar a patologia retiniana humana com resolução celular.
- Triagem: Fornece saídas de imagem quantitativas e padronizadas para prontidão e reprodutibilidade de ensaios.
- Análises: Oferece medições de alto conteúdo das características retinianas para comparação estatística robusta entre estágios da doença.
- Pesquisa Translacional: Permite o alinhamento de biomarcadores e a continuidade entre conjuntos de dados de imagem laboratorial e clínica.
- Reutilização Empresarial: Estabelece um fluxo de trabalho de imagem reutilizável, aplicável a diversos modelos de doenças oculares.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na pesquisa de DMAE.
- Valor Operacional: Padroniza protocolos de imagem e melhora a reprodutibilidade entre equipes de pesquisa.
- Valor Estratégico: Orienta decisões de prosseguir/não prosseguir e melhora a eficiência do capital ao focar em desfechos clinicamente relevantes.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de alvos e modelos para avanço.
Considerações de Implementação
- Exige expertise em imagem oftálmica e manipulação de tecidos para preservação e análise ideais.
- Requer acesso a instrumentação avançada de OCT e imagem multimodal com software analítico.
- Necessita padronização entre equipes dos protocolos de imagem e métodos de registro de dados.
- A adaptação entre modelos de doenças oculares pode exigir modificações nos protocolos conforme o tipo de tecido e a patologia.
- A qualidade da preservação e o manejo de artefatos são fundamentais para uma visualização confiável da patologia.
