Моделирование рассеянного склероза у лиц обоих полов: экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит, индуцированный MOG35-55
13 октября 2023 г.
Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит является одной из наиболее широко используемых мышиных моделей рассеянного склероза. В текущем протоколе мышей C57BL/6J обоих полов иммунизируют пептидом гликопротеина олигодендроцита миелина, что приводит в основном к восходящему парезу хвоста и конечностей. Здесь мы обсудим протокол индукции и оценки ЭАЭ.
Наше исследование сосредоточено на экспериментальной модели аутоиммунного энцефаломиелита, или ЭАЭ, которая может существенно заявить о понимании периферического иммуноопосредованного механизма и оценить нейровоспалительные и частично разграничивающие процессы. Эта модель также широко использовалась для разработки и тестирования широкого спектра терапевтических препаратов. Из-за неизвестной этиологии и сложности рассеянного склероза ни одна животная модель в настоящее время не повторяет все клинические и рентгенологические признаки, выявленные у людей.
Таким образом, исследователям довольно сложно выбрать модель животного, наиболее подходящую для конкретного экспериментального вопроса. ЭАЭ является широко используемой моделью рассеянного склероза. Тем не менее, только в некоторых исследованиях, использующих эту модель, рассматривались оба пола.
С помощью нашего протокола мы хотим иметь небольшую возможность включения обоих полов в исследование, проведенное в этой модели. В частности, наш протокол предлагал клиническую оценку, основанную на двух методах: оценке клинического балла и ротаторном тесте, что привело к более количественной, менее субъективной и более точной клинической оценке течения заболевания. Несмотря на то, что эта модель не полностью воспроизводит половой диморфизм рассеянного склероза, у нее есть потенциальные преимущества.
Сочетание индукции с другими возможными факторами риска, особенно средовыми, может привести к пониманию специфики воздействия таких факторов и выявлению специфической роли в некотором аспекте полового диморфизма заболевания.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
Данное исследование посвящено экспериментальному аутоиммунному энцефаломиелиту (ЭАЭ) — широко используемой мышиной модели рассеянного склероза. Мыши линии C57BL/6J обоих полов иммунизируют пептидом миелинового олигодендроцитарного гликопротеина, что позволяет изучать нейровоспалительные процессы и тестировать терапевтические препараты.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Иммунология
- Нейровоспаление
Описание метода
- Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (ЭАЭ) служит моделью для изучения рассеянного склероза.
- Эта модель помогает оценить иммуноопосредованные механизмы и варианты терапевтического лечения.
- Она позволяет исследовать половые различия в клинических проявлениях заболевания.
- Данная модель имеет ограничения в полном воспроизведении характеристик заболевания у человека.
Цель исследования
- Предоставить протокол индукции ЭАЭ, предусматривающий включение в исследование животных обоих полов.
- Повысить точность клинических оценок с помощью определения индекса клинической выраженности и тестов на ротароде.
- Изучить роль факторов риска окружающей среды в прогрессировании заболевания.
Используемые методы
- Основная платформа предполагает иммунизацию мышей линии C57BL/6J пептидом MOG 35-55.
- Для оценки половых различий при ЭАЭ используются мыши обоих полов.
- После иммунизации ежедневно проводится оценка клинического состояния и проверка координации на ротароде.
- Сложность сессий на ротароде постепенно увеличивается для оценки моторной функции с течением времени.
- Слепые исследователи оценивают клиническое прогрессирование по шкале от 0 до 5.
Основные результаты
- У особей обоих полов с течением времени наблюдалось повышение клинических показателей, при этом у самок показатели были выше, однако эта разница не была статистически значимой.
- Самцы демонстрировали лучшие результаты, чем самки, в тестах на ротароде, особенно в хронической фазе заболевания.
- Данные позволяют предположить, что у самок заболевание может развиваться раньше.
- Полученные результаты подчеркивают возможные различия в прогрессировании заболевания в зависимости от пола.
Выводы
- В данном исследовании представлен метод изучения ЭАЭ с участием обоих полов, что расширяет понимание механизмов рассеянного склероза.
- Результаты указывают на значительные половые различия в прогрессировании заболевания и двигательных функциях при ЭАЭ.
- Данная работа способствует пониманию сложностей, связанных с моделями рассеянного склероза.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Моделирование рассеянного склероза (РС) с использованием экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ), индуцированного MOG35-55 у особей обоих полов, позволяет биофармацевтическим группам исследовать специфические для каждого пола механизмы развития заболевания и нейровоспалительные пути. Такой подход повышает прогностическую уверенность на ранних этапах поиска новых лекарств и обосновывает принятие решений с учетом рисков при выборе терапевтических мишеней для гетерогенных аутоиммунных заболеваний ЦНС. Использование моделей как мужского, так и женского пола повышает трансляционную значимость и согласованность портфеля разработок препаратов для лечения РС.
Стратегические применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишеней
- Позволяет исследовать иммуноопосредованные механизмы, лежащие в основе патогенеза РС у обоих полов.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней путем количественной оценки нейровоспалительных и демиелинизирующих процессов.
- Способствует снижению механистических рисков посредством сравнительного анализа специфического для каждого пола прогрессирования заболевания.
- Повышает точность прогнозирования при выборе кандидатов для терапии аутоиммунных заболеваний ЦНС.
Скрининг и разработка анализа
- Предоставляет валидированную систему in vivo для оценки терапевтических вмешательств, направленных на нейровоспаление.
- Стандартизирует клиническую оценку и тесты двигательной активности для получения воспроизводимых количественных результатов.
- Обеспечивает слепую объективную оценку течения заболевания для надежного анализа соединений.
- Создает масштабируемую платформу для скрининга иммуномодулирующих агентов на моделях, релевантных рассеянному склерозу.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит доклинические модели в соответствие с гетерогенностью заболеваний человека путем включения пола как биологической переменной.
- Обеспечивает преемственность этапов от поиска новых лекарственных средств до доклинической валидации при рассеянном склерозе и родственных нейровоспалительных расстройствах.
- Позволяет принимать обоснованные решения о дальнейшем продвижении разработок с учетом рисков на основе профилей эффективности и безопасности, специфичных для каждого пола.
- Способствует разработке трансляционных биомаркеров с помощью количественных поведенческих и гистологических конечных точек.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Данная модель ЭАЭ находится на этапе от ранних открытий до доклинических исследований, обеспечивая валидацию мишеней, поиск ведущих соединений и трансляционные исследования терапевтических средств для лечения РС.
- Открывательная биология: позволяет проверять гипотезы о путях иммунного и нейровоспалительного ответа у обоих полов.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые показатели клинического состояния и двигательных функций для оценки соединений.
- Аналитика: предоставляет количественные клинические оценки и измерения латентного периода на ротароде для сравнительного анализа.
- Трансляционные исследования: связывает результаты открывательных исследований с доклинической валидацией путем моделирования половых особенностей заболевания.
- Корпоративное повторное использование: создает многоразовую платформу in vivo для программ изучения рассеянного склероза и других аутоиммунных заболеваний ЦНС.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность при валидации мишеней для терапии РС.
- Операционная ценность: улучшает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость моделей нейровоспаления in vivo.
- Стратегическая ценность: обосновывает принятие решений о продолжении или прекращении разработок (go/no-go) и распределение капитала за счет моделирования гетерогенности заболевания.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритезацию с учетом рисков и продвижение активов по направлениям РС и нейровоспаления.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы в области нейроиммунологии и проведения поведенческих тестов in vivo.
- Необходим доступ к виварию, оборудованию для теста «вращающийся стержень» (rotarod) и протоколам слепой оценки.
- Требуется межкомандная стандартизация методов оценки клинического состояния и двигательных функций.
- Адаптация для разных линий мышей или факторов риска окружающей среды может повлиять на достоверность модели.
- Модель не полностью воспроизводит все характеристики рассеянного склероза у человека, что ограничивает возможность прямого клинического переноса.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Chapters in this video
0:00
Introduction
2:05
Preparation of MOG35‐55 Emulsion for Immunization of Mouse
3:02
Immunization of Mouse with MOG35‐55 to Induce Experimental Autoimmune Encephalomyelitis
3:53
Clinical Score and Motor Performance Evaluation of Mouse Induced with ExperimentalAutoimmune Encephalomyelitis
