פיתוח מודל תלת-ממדי מבוסס משי מבוסס קולגן של רקמה עצבית מקוטבת

רלוונטיות תעשייתית למסגרת ניהולית

מודל רקמה עצבית מקוטבת בתלת-ממד זה תומך בגילוי מוקדם על ידי אפשור הפחתת סיכונים מכניסטיים של מטרות נוירונליות באמצעות יצירת רשת אקסונית רלוונטית פיזיולוגית. מערכת פיגום המשי-קולגן מספקת פלטפורמה הניתנת לשחזור להערכת השפעות של תרכובות על קישוריות נוירונלית ושלמות הרשת. היא מגשרת בין הפשטות של תרביות in vitro לבין ארגון רקמה דמוי in vivo, ובכך משפרת את הביטחון החזוי בתיקוף מטרות טרום-קליני.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיקה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות הקשורות לצמיחה אקסונלית וקיטוב נוירונלי בהקשר תלת-ממדי.
• ערך תפעולי: תומך בתיקוף פונקציונלי של מטרות על ידי מידול של היווצרות ויציבות של רשתות נוירונליות.
• ערך ניבוי: משפר את זיהוי המולקולות המובילות (leads) על ידי אספקת מערכת רלוונטית למחלה להערכת תרכובות נוירו-אקטיביות.

סריקה ופיתוח בדיקות

• מוכנות הבדיקה: מייצר רקמה עצבית מקוטבת וסטנדרטית המתאימה לסריקת תרכובות ולניתוח תגובת מינון.
• פלט כמותי: מאפשר מדידה של היווצרות רשת אקסונית וקישוריות נוירונלית כנקודות קצה תפקודיות.
• סקביליות: תואם לפורמטים של פלטות רב-בארים, מה שמאפשר קמפיינים של סריקה בקיבולת בינונית.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלות: מדמה ארכיטקטורה של רקמה עצבית מקוטבת, הישימה למחקרים על מחלות נוירודגנרטיביות ומחלות של התפתחות מערכת העצבים.
• המשכיות תרגומית: תומך במעבר מזיהוי מטרה (target hit) לאופטימיזציה של מולקולת מובילה (lead optimization) על ידי שמירה על הפנוטיפ הנוירונלי לאורך תרבית ממושכת.
• הפחתת סיכונים מנגנונית: מפחית עמימות לגבי מנגנון הפעולה של המטרה על ידי קישור השפעות התרכובת לתוצאות מבניות ותפקודיות של נוירונים.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה ועד לזיהוי מובילים (lead identification), ומספקת שלב ביניים רלוונטי ביולוגית לפני בדיקות in vivo.

• ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות לגבי מטרות נוירונליות באמצעות סביבה מיקרוסקופית תלת-ממדית מבוקרת והערכה של צמיחת אקסונים.
• סריקה: מאפשר סטנדרטיזציה ושחזור של בדיקות להערכת השפעות של תרכובות על שלמות הרשת הנוירונלית.
• אנליטיקה: מספק דימות כמותי ומדדים מורפומטריים להשוואת תנאי טיפול ולהערכת התארכות נוריטים.
• מחקר תרגומי: שומר על קוטביות נוירונלית ויצירת רשתות, ובכך תומך בהערכה פרה-קלינית המותאמת לסמנים ביולוגיים.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר עבור פרויקטים מרובים במדעי המוח הדורשים מודלים של רקמה עצבית תלת-ממדית.

השפעה תפעולית ועסקית

• ערך מדעי: משפר את הוודאות לגבי המטרה על ידי מידול של היווצרות רשת אקסונית וקיטוב נוירונלי in vitro.
• ערך תפעולי: מבטיח שחזוריות באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים להכנת פיגומים והטמעה בקולגן.
• ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות של go/no-go על ידי הפחתת אי-ודאות ביולוגית במנגנון הפעולה הנוירונלי.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכון של תרכובות נוירו-אקטיביות בהתבסס על השפעותיהן על שלמות רקמה עצבית בתלת-ממד.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בתרביות של תאי עצב ובטכניקות של הנדסת רקמות בתלת-ממד.
• תלוי בגישה לפיגומים של משי סטרילית, ריאגנטים של קולגן ואינקובטורים סטנדרטיים לתרבית תאים.
• מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים לצורך זריעה עקבית של פיגומים והטמעה של המטריצה בין מעבדות שונות.
• כולל שיקולי התאמה בעת הרחבה לסוגי תאי עצב אנושיים או תאי עצב המופקים מ-iPSC.
• מוגבל בשל הצורך בתחזוקת תרבית לטווח ארוך כדי להעריך השפעות כרוניות של תרכובות על יציבות הרשת.

שאלות נפוצות בביופארמה