Адъювантная активность микобактерий паратуберкулеза в повышении иммуногенности аутоантигенов при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите
12 мая 2023 г.
Здесь мы представляем альтернативный протокол для активной индукции экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита у мышей C57BL / 6 с использованием иммуногенного эпитопа миелина олигодендроцитарного гликопротеина (MOG) 35-55, суспендированного в неполном адъюванте Фройнда, содержащем убитый теплом подвид Mycobacterium avium paratuberculosis.
Мы изучили патогенез нескольких неврологических заболеваний с помощью новых методик, разработанных нашими экспертами для улучшения лечения пациентов с двигательными расстройствами с интерактивными заболеваниями. Часть наших исследований сосредоточена на роли патогенов и этиологии новых воспалительных заболеваний, таких как рассеянный склероз или NMOSD, которые характеризуются сложным взаимодействием генетических факторов и факторов окружающей среды. Различные патогены были связаны с этими заболеваниями, хотя их роль неясна.
Мы обнаружили, что антигенные компоненты Mycobacterium вида птичьих клеток паратуберкулеза могут вызывать сильный гуморальный и клеточный ответ у пациентов с рассеянным склерозом. Кроме того, мы продемонстрировали, что микобактерии обеспечивают врезной аутогенный потенциал, воздействуя на ось иммунного мозга кишечника в модели EAE. Мы идентифицировали Mycobacterium paratuberculosis как мощного адъювантного кандидата в индукцию активной ЭАЭ, что привело к более тяжелому заболеванию, чем вызванное инактивированными микобактериями туберкулеза.
Это различие может быть связано с тем, что Mycobacterium paratuberculosis продуцирует липопентапептидный антиген на поверхности клеточной стенки вместо гликопептидных липидов. Одной из целей наших будущих исследований является выяснение перекрестных помех между иммунным ответом периферической и центральной нервной системы и понимание механизма нейровоспаления, опосредованного инфекцией. Для этого мы разрабатывали уникальную генетическую модель нейровоспалений.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлен новый протокол индуцирования экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ) у мышей линии C57BL/6 с использованием миелинового олигодендроцитарного гликопротеина (MOG) 35-55. В протоколе применяется неполный адъювант Фройнда, содержащий инактивированные нагреванием Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis, для усиления модели заболевания.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Иммунология
- Патогенез неврологических заболеваний
Теоретическая часть
- Исследования сосредоточены на роли патогенов в развитии неврологических заболеваний.
- Рассеянный склероз и NMOSD характеризуются сложным взаимодействием генетических факторов и факторов окружающей среды.
- С этими заболеваниями связывают такие патогены, как Mycobacterium avium.
- Ось «кишечник — иммунитет — мозг» играет важную роль в механизмах развития заболеваний.
Цель исследования
- Изучение индукции ЭАЭ с использованием специфических антигенов.
- Оценка потенциала Mycobacterium paratuberculosis в качестве адъюванта.
- Исследование иммунного ответа, вызванного микобактериальными компонентами.
Используемые методы
- Индукция ЭАЭ у мышей линии C57BL/6.
- Использование MOG 35-55 в качестве иммуногенного эпитопа.
- Применение неполного адъюванта Фрейнда.
- Оценка гуморального и клеточного иммунного ответов.
Основные результаты
- Mycobacterium paratuberculosis индуцировали более сильный иммунный ответ по сравнению с инактивированным Mycobacterium tuberculosis.
- Активный ЭЭА привел к более тяжелым проявлениям заболевания.
- Антигенные компоненты вызвали значительные гуморальные и клеточные иммунные ответы.
- Микобактерии продемонстрировали энцефалитогенный потенциал через ось «кишечник — иммунитет — мозг».
Выводы
- Mycobacterium paratuberculosis является перспективным кандидатом для индукции ЭАЭ.
- Данное исследование углубляет понимание роли патогенов в развитии неврологических заболеваний.
- Полученные результаты могут лечь в основу будущих терапевтических стратегий лечения двигательных расстройств.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Оптимизация выбора адъюванта в моделях аутоиммунных заболеваний имеет решающее значение для обеспечения прогностической достоверности при валидации мишеней и снижении механистических рисков. Использование Mycobacterium paratuberculosis в качестве адъюванта в моделях ЭАЭ обеспечивает более выраженную иммунную активацию, что способствует трансляционной преемственности от этапа поиска до доклинических исследований. Такой подход позволяет принимать обоснованные решения по формированию портфеля препаратов за счет повышения надежности релевантных доклинических систем изучения нейровоспалительных расстройств.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет исследовать иммуноопосредованные механизмы, лежащие в основе нейровоспаления.
- Обеспечивает функциональную валидацию аутоантиген-специфических Т-клеточных ответов в моделях заболеваний.
- Повышает прогностическую достоверность взаимодействия с мишенью и значимости сигнального пути.
Скрининг и разработка анализа
- Облегчает подготовку валидированных моделей ЭАЭ для рабочих процессов скрининга соединений.
- Повышает воспроизводимость анализа за счет стандартизированных протоколов использования адъювантов.
- Обеспечивает количественные показатели иммунного ответа для надежной оценки иммуномодулирующих агентов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит доклинические модели в соответствие с профилями иммунной активации, релевантными конкретному заболеванию.
- Обеспечивает продвижение нейровоспалительных мишеней с поправкой на риск на основе надежных данных in vivo.
- Поддерживает непрерывность перехода от изучения механизмов к поиску трансляционных биомаркеров.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный протокол рассматривает оптимизацию адъювантов как связующее звено между этапами первичного поиска и доклинической валидации, что повышает трансляционную значимость модели ЭАЭ.
- Биология открытий: Совершенствует проверку гипотез об иммуноопосредованном нейровоспалении и проясняет механизмы развития соответствующих путей.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимую количественную иммунную активацию для последующей оценки соединений.
- Аналитика: Предоставляет данные проточной цитометрии и анализа пролиферации для сравнения иммунных ответов при различных условиях.
- Трансляционные исследования: Связывает результаты фундаментальных открытий с определением доклинических биомаркеров в моделях нейровоспалительных заболеваний.
- Корпоративное повторное использование: Устанавливает стандартизированный, многократно используемый протокол индукции EAE для применения в различных программах.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность при валидации мишеней нейровоспаления.
- Операционная ценность: способствует стандартизации, воспроизводимости и масштабируемости индукции модели ЭАЭ.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать более обоснованные решения о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и эффективно распределять капитал при продвижении портфеля проектов.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритизацию программ по изучению нейровоспалительных заболеваний с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы в области иммунологии и моделирования нейровоспалительных заболеваний.
- Необходим доступ к проточной цитометрии, методам анализа пролиферации и вивариям.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов приготовления адъювантов и дозирования.
- Может потребоваться адаптация для различных линий мышей или аутоиммунных мишеней.
- Воспроизводимость зависит от использования валидированных источников и инактивации M. paratuberculosis.
