Desarrollo de ensayos para el cribado de fármacos de alto rendimiento contra micobacterias
25 de octubre de 2024
Este estudio desarrolló un ensayo para el cribado de alto rendimiento contra Mycobacterium abscessus con una cepa doble reportera de reciente creación, utilizando fluorescencia y luminiscencia para evaluar rápidamente la viabilidad bacteriana. Este protocolo será relevante para los investigadores que buscan cribar nuevos fármacos contra esta bacteria resistente a los fármacos.
Mycobacterium abscessus es altamente resistente a los antibióticos, solo comparable a la tuberculosis multirresistente sin tratamiento aprobado. Nuestra investigación se centra en el desarrollo de un protocolo escalable de cribado de fármacos utilizando cepas dobles reporteras y tecnología I3S. Este enfoque tiene como objetivo mejorar la eficiencia de las pruebas, acelerar el descubrimiento de fármacos eficaces y menos tóxicos, y racionalizar los posibles tratamientos para Mycobacterium abscessus.
El desarrollo de fármacos para las infecciones por M. abscessus se basa en métodos tradicionales que requieren mucho tiempo, como las unidades de formación de colonias, que requieren mucha mano de obra, tienen un bajo rendimiento y son propensos al sesgo humano. Debido a la alta resistencia de la bacteria, se encuentran menos impactos. Por lo tanto, para encontrar nuevos tratamientos, es esencial el cribado de alto rendimiento de miles de compuestos.
Sin embargo, los métodos tradicionales hacen que esto sea poco práctico. Nuestro protocolo utiliza una cepa doble reportera de mycobacterium abscessus, desarrollada internamente, que emite luminiscencia y fluorescencia. Permite a los investigadores evaluar la eficacia terapéutica de un compuesto sin añadir reactivos ni pasos adicionales, lo que mejora la velocidad y la reproducibilidad.
Además, la plataforma de cribado de I3S Biosciences emplea la automatización robótica para ensayos de cribado de alto rendimiento, manejando 105 microplacas sin ninguna intervención humana, lo que aumenta la eficacia y reduce los errores. Este protocolo permite un cribado más rápido y reproducible de fármacos contra Mycobacterium abscessus, lo que ayuda a identificar nuevos resultados. Puede revelar objetivos bacterianos clave o grupos funcionales de compuestos, proporcionando información sobre los candidatos exitosos y no exitosos.
Este enfoque agiliza la línea de desarrollo de fármacos, guiando la investigación futura y acelerando la identificación de posibles impactos contra Mycobacterium abscessus.
Descripción general
Este estudio desarrolló un ensayo de cribado de alto rendimiento para Mycobacterium abscessus utilizando una cepa con doble sistema de reportero. El método mejora la eficiencia del cribado de fármacos frente a esta bacteria resistente a los medicamentos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Microbiología
- Desarrollo de Fármacos
- Selección de Alta Capacidad
Antecedentes
- Mycobacterium abscessus es altamente resistente a los antibióticos.
- Los métodos tradicionales de cribado de fármacos son laboriosos y de baja capacidad de procesamiento.
- La selección de alto rendimiento es esencial para identificar nuevos tratamientos.
- Los métodos existentes son propensos al sesgo humano y a la ineficiencia.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un protocolo escalable de cribado de fármacos para Mycobacterium abscessus.
- Mejorar la eficiencia de las pruebas y acelerar el descubrimiento de fármacos.
- Agilizar la cadena de desarrollo de fármacos para este patógeno.
Métodos Utilizados
- Utilización de una cepa con doble reportero que emite luminiscencia y fluorescencia.
- Implementación de automatización robótica para ensayos de alto rendimiento.
- Evaluación de la eficacia terapéutica sin pasos adicionales.
- Tamizaje de compuestos mediante un sistema de imagen de alto contenido.
Resultados principales
- Varios compuestos mostraron niveles variables de eficacia contra Mycobacterium abscessus.
- La claritromicina redujo significativamente la viabilidad bacteriana.
- La automatización robótica aumentó la eficiencia del cribado y redujo los errores.
- Se obtuvieron conocimientos sobre los blancos bacterianos y los grupos funcionales de los compuestos.
Conclusiones
- El protocolo desarrollado permite un cribado más rápido de fármacos contra Mycobacterium abscessus.
- Este enfoque puede ayudar a identificar nuevas opciones prometedoras para el tratamiento.
- Agiliza el proceso de desarrollo de fármacos para infecciones resistentes.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
El cribado de fármacos de alto rendimiento frente a Mycobacterium abscessus aborda un cuello de botella crítico en el descubrimiento de agentes anti-micobacterianos, donde los métodos tradicionales limitan la identificación de compuestos prometedores debido al bajo rendimiento y a la alta variabilidad. La integración de cepas con doble sistema de reportero y la automatización robótica mejora la confianza predictiva y acelera la selección inicial de patógenos resistentes a fármacos. Esta capacidad está estratégicamente posicionada para impactar la priorización de carteras y reducir la deserción en las líneas de desarrollo de antiinfecciosos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biofármacos
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite una evaluación rápida de la eficacia de compuestos frente a micobacterias altamente resistentes.
- Apoya la validación funcional del blanco al proporcionar lecturas duales de viabilidad bacteriana.
- Facilita la eliminación de riesgos mecanicistas mediante resultados cuantitativos y reproducibles.
- Mejora la confianza predictiva para avanzar con candidatos iniciales de agentes antiinfecciosos.
Desarrollo de pruebas y cribado
- Proporciona ensayos de viabilidad estandarizados y sin reactivos adecuados para flujos de trabajo de alto rendimiento.
- Reduce la variabilidad del ensayo y el sesgo humano mediante automatización y lecturas de doble reportero.
- Permite la realización de cribados escalables de grandes bibliotecas de compuestos con mínima intervención manual.
- Prepara sistemas biológicos validados para la evaluación de compuestos posteriores y la confirmación de resultados positivos.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea los resultados de cribado in vitro con las necesidades de investigación translacional en antimicrobianos antimiobacterianos.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento inicial hasta la selección de candidatos preclínicos para infecciones resistentes.
- Proporciona datos cuantitativos para orientar decisiones de avance ajustadas al riesgo en carteras de agentes antiinfecciosos.
Integración de la Canalización y Flujo de Trabajo
Este ensayo de alto rendimiento se integra en la continuación desde el descubrimiento hasta la identificación de compuestos líderes, permitiendo la triage y priorización eficiente de compuestos antimicobacterianos.
- Biología del Descubrimiento: Acelera la verificación de hipótesis y la aclaración de vías en micobacterias resistentes a fármacos.
- Tamizaje: Proporciona mediciones cuantitativas y reproducibles de viabilidad para una clasificación robusta de compuestos.
- Análisis: Genera lecturas en doble modo (luminiscencia y fluorescencia) para apoyar análisis comparativos entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Conecta el tamizaje inicial con la validación preclínica para patógenos relevantes desde el punto de vista traslacional.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma escalable y preparada para automatización, destinada a campañas continuas de descubrimiento de agentes antiinfecciosos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los ensayos de detección anti-micobacterianos.
- Valor operativo: Mejora la estandarización, la reproducibilidad y el rendimiento mediante la automatización y la tecnología de doble reportero.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones más informadas de avance/no avance y una gestión de cartera más eficiente en cuanto al capital.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de candidatos antiinfecciosos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en imágenes de alto contenido y cultivo de micobacterias.
- Exige acceso a robótica de manipulación de líquidos e infraestructura de microscopía automatizada.
- Necesita estandarización interequipo de protocolos de ensayo y tuberías de análisis de datos.
- La adaptación a otros modelos de micobacterias o patógenos intracelulares puede requerir el desarrollo de cepas marcadoras.
- El rendimiento y la escalabilidad dependen de la automatización y la capacidad analítica.
