גירוי עצב התועה באמצעות אלקטרודות שרוול עצב היקפי מושתלות באופן כרוני בחולדות

רלוונטיות לתעשייה

גירוי של עצב הוואגוס (VNS) באמצעות אלקטרודות מסביב לעצב הפריפרי (cuff electrodes) המשתבעות באופן כרוני, מאפשר חקירה מכניסטית של השפעות הנוירומודולציה על למידה מוטורית ופלסטיות עצבית. גישה זו תומכת בתיקוף של מטרות בתהליכי גילוי תרופות במדעי המוח על ידי קישור של מודולציה של מעגלים עצביים לתוצאות התנהגותיות. השיטה מספקת מודל פרה-קליני להפחתת סיכונים בטיפולים מבוססי VNS המכוונים לליקויים מוטוריים ולהפרעות קוגניטיביות.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: בוחן את עצב הוואגוס כמטרה טיפולית לוויסות ארגון מחדש של קליפת המוח המוטורית ושחרור מתווכי שליח עצביים.
• ערך תפעולי: מאפשר גירוי כרוני חוזר בבעלי חיים ערים המפגילים התנהגות, כדי להעריך את המעורבות של היעד לאורך זמן.
• ערך ניבוי: תומך בבדיקת היפותזות על מנגנונים של נוירומודולציה המשפיעים על למידה מוטורית ורכישת מיומנויות.

סריקה ופיתוח בדיקות (Assay Development)

• ערך מדעי: מבסס מדד התנהגותי כמותי (ביצועי לחיצה על מנוף) הקשור לפרמטרים של גרייה עצבית.
• ערך תפעולי: מספק פלטפורמה סטנדרטית להערכת קשרי מינון-תגובה בין עוצמת הגרייה, התדר ותוצאות מוטוריות.
• מוכנות הבדיקה: מקל על סריקה של תרכובות או מכשירים נוירומודולטוריים המגבירים או מחקים את השפעות VNS על פלסטיות המפה המוטורית.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• ערך מדעי: מדמה תפקוד לקוי של מעגלים עצביים הרלוונטיים למחלה במערכות מוטוריות, מה שמאפשר הערכה פרה-קלינית של טיפולים באמצעות VNS.
• ערך תפעולי: תומך במחקרים אורך להערכת העמידות של השפעות נוירומודולציה ושינויים עצביים אדפטיביים.
• המשכיות תרגומית: מגשר בין סינון פרמקולוגי חריף לבין התערבויות כרוניות מבוססות מכשירים בתוך פאראדיגמות התנהגותיות.

שילוב בקו עיבוד ובזרימת עבודה

השיטה משתלבת בתהליכי גילוי על ידי אפשור חקירה מונחית-היפותזה של יעדי נוירומודולציה, פיתוח בדיקות (assays) למדדי תפקוד מוטורי, ותיקוף פרה-קליני של טיפולים מבוססי מעגלים.

• ביולוגיה של הגילוי: תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים עבור יעדים בעצב הוואגוס על ידי קישור בין גרייה לשחרור מוליכים עצביים ולארגון מחדש של קליפת המוח.
• סריקה: מאפשר פיתוח של בדיקות לכימות שיפורים בלמידה מוטורית כקריאה תפקודית של מודולציה של היעד.
• אנליטיקה: מייצר משתנים תלויים כמותיים, כולל שיעורי הצלחה בלחיצה על המנוף, דינמיקה של מוליכים עצביים המופעלת על ידי גרייה, ומדדים להרחבת המפה המוטורית.
• מחקר תרגומי: ממדל רצף מסריקת נוירומודולציה חריפה להתערבות טיפולית כרונית בבעלי חיים בעלי התנהגות.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה לשימוש חוזר להערכת אסטרטגיות נוירומודולציה מגוונות על פני תחומי אינדיקציה שונים.

השפעה תפעולית ועסקית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף המטרה על ידי הדגמת קשרים סיבתיים בין גרייה של עצב הוואגוס לבין שיפורים בלמידה מוטורית.
• ערך תפעולי: מספק פרוטוקולי גרייה סטנדרטיים וניתנים לשחזור באמצעות אלקטרודות המושתלות באופן כרוני למחקרים אורכיים.
• ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות לגבי המשך התקדמות (go/no-go) על ידי הפחתת אי-ודאות ביולוגית במנגנוני נוירומודולציה לפני מחקרים המאפשרים הגשת IND.
• השפעה על תיק הפרויקטים: מאפשר תיעוד ותיעדוף מותאם סיכון של תוכניות המכוונות ל-VNS, על בסיס השפעות מוכחות על פלסטיות עצבית והתנהגות.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות באימון התנהגותי של מכרסמים, במיקרו-כירורגיה להשתלת מעטפת עצב פריפרי, ובשילוב חומרה של גרייה עצבית.
• תלוי בתאימות של מחולל הגירויים למכסי הראש המשתילים ובשליטה מדויקת בפרמטרים של רוחב הפולס, האמפליטודה והתדר.
• מחייב סטנדרטיזציה רב-תחומית בין צוותים של מדעי העצבים, פרמקולוגיה והנדסת מכשירים כדי להבטיח הגשה עקבית של הגירויים.
• כולל שיקולי התאמה עבור יעדי עצב שונים, פרדיגמות גירוי ומדדים התנהגותיים מעבר למטלת לחיצת המנוף.
• מוגבל על ידי המורכבות הטכנית של תחזוקת שתלים כרוניים ויציבות האות לאורך תקופות מחקר ממושכות.

שאלות נפוצות בביו-פרמה