תובלת pneumococcal אנוש ניסויית
15 בפברואר 2013
מרכבת pneumococcal אנושית ניסויית מציעה מודל טבעי של קרון ומודל פוטנציאל לשימוש בפיתוח חיסון. טכניקה זו היא יקרה עדיין מורכבת וכרוכה בסיכון קליני על ידי החדרת הפתוגן לאדם. פתחנו פרוטוקול מפורט.
מטרת הליך זה היא לבסס הובלה ניסיונית של פנאומוקוק אנושי. זה מושג על ידי דילול וכימות החיידקים בחיסון. בשלב השני, המתנדב מחוסן דרך האף בסטרפטוקוקוס פנאומוניה.
לאחר מכן, המתנדב עובר שטיפת אף בימים השני, השביעי וה-14 לאחר החיסון. לבסוף, מיקרוביולוגיה קלאסית משמשת כדי לקבוע אם המתנדב נושא את התפוס המחוסן. בסופו של דבר, ניתן להשיג הובלה ניסיונית של פנאומוקוק אנושי בשיטה בטוחה וניתנת לשחזור זו.
היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני דגמי עגלות עכברים קיימים הוא שטכניקה זו מציעה מודל של הובלה במארח הטבעי של הפנאומוקוק האנושי. יתר על כן, שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הפנאומוקוק, כגון מהם המתאמים האימונולוגיים של הגנה? מהי ההשפעה המחסנת של הובלה, ומהי ההשפעה של לחץ המארח על הפתוגן בנישת האף-לוע?
היישומים של טכניקה זו כוללים את השימוש בה כשיטה לבחירת חיסונים חדשים נגד פנאומוקוק. אנו מתכננים להשתמש במניעת הובלה כתחליף לחסינות הנגרמת על ידי חיסון. המדגימות את הטכניקה הקלינית יהיו האחות אנג'י רייט והאחות האחראית דיוויד שו.
30 דקות לפני התור המתוכנן לחיסון המתנדב באמצעות צינור מלאי חיסון שנלקח מהמקפיא במינוס 80 מעלות צלזיוס. לאחר מכן סובב את החיסון במיקרו צנטריפוגה למשך שלוש דקות ב-17,000 פעמים. G, בזמן שהצינור מסתובב, חממו כמה צלחות אגר דם באינקובטור של 37 מעלות צלזיוס.
לאחר מכן מוציאים את סאטה המרק מחיסון הצנטריפוגה, ושוטפים את הגלולה במיליליטר אחד של מי מלח. חזור על שלב הצנטריפוגה והכביסה. בצע ערכת דילול לריכוז החיסון הרצוי, ולאחר מכן כמת את כמות החיידקים בחיסון בשיטה דמוית קילומטר ומיסרה.
המושבות הגדולות ייראו למחרת. קח את החיסון למתנדב שצריך לשבת בנוחות בתנוחת שכיבה למחצה. לאחר מכן באמצעות קצות סינון P 200 וסטריליים.
משכו 100 מיקרוליטר של החיסון לתוך קצה הפרפה, והכניסו את הקצה ממש לתוך חלל האף. הוצא לאט את החיסון אל רירית האף בתנועה סיבובית. אל תניח את קצה הפיפטה רחוק מדי לאחור, אחרת החיסון יזרום במורד הגרון.
חזור על החיסון עבור הנארי השני כדי למנוע כניסת חיידקים לזרם הדם. היזהר לא לשבש את הרירית עם הפיפטה. לאחר מכן בקש מהמתנדב להישאר במצב שכיבה למחצה למשך 10 דקות כדי לאפשר לחיידקים להתפזר על פני הרירית.
לאחר מתן החיסון למתנדבים, חזור על כימות החיידקים במעבדה. לאחר מכן סמן את השפופרת עם התאריך ומינון החיסון, ואחסן את החיסון במינוס 80 מעלות צלזיוס. לפני תחילת שטיפת האף, בקש מהמתנדב לשבת בנוחות כשהראש מוטה לאחור 30 מעלות מהאנך.
לאחר מכן בקשו מהמתנדב לקחת נשימה עמוקה תוך כדי דחיפה של הלשון למעלה ואחורה כנגד תקרת הפה. בקש מהמתנדב לאותת כאשר עמדה זו מושגת. כעת שטפו את חלל האף ארבע פעמים עם 20 מיליליטר מי מלח, ושחררו חמישה מיליליטר של מי מלח בכל פעם לחלל האף הקדמי.
בקש מהמתנדב להישען מיד קדימה ולנשוף במהירות דרך האף לתוך קערת נייר כסף כדי להוציא את הנוזל לאחר כל שטיפה של חמישה מיליליטר מי מלח. לאחר שטיפת חלל האף עם ארבעת 20 מיליליטר, משוך את כל הדגימות שנאספו יחד בצינור צנטריפוגה. כעת צנטריפוגה את דגימות שטיפת האף המתנדבות למשך 10 דקות ב-3, 345 פעמים G.הסר את הסופין ואחסן אותו כמיליליטר אחד בצינורות einor מסומנים במינוס 80 מעלות צלזיוס.
הוסף 100 מיקרוליטר של מדיום STGG לגלולה וערבב היטב, ולאחר מכן קבע את הנפח הכולל בצינור. הצלחת הבאה, טיפה של 20 מיקרוליטר של הכדור התלוי על צלחת אגר דם המכילה גנטמיצין ופסים את כל הצלחת. אם שטיפת האף היא לאחר חיסון, השתמש ב-10 מיקרוליטר של ה-STGG המכיל את הגלולה המושהה.
לכימות חיידקים בשיטת מיילים ומיסרה, הוסיפו עוד 800 מיקרוליטר של STGG לצינור שטיפת האף וערבבו היטב. לאחר מכן צלחו 25 מיקרוליטר מתמיסת תאי חיידקי STGG על צלחת אגר דם אחרת ו -25 מיקרוליטר על צלחת אגר שוקולד, תוך פסים של כל שתי הצלחות. לאחר מכן הקפיאו את החיידקים הנותרים בשני בקבוקוני קריו במינוס 80 מעלות צלזיוס.
דגרו על צלחות של 37 מעלות צלזיוס למשך הלילה ב-5% פחמן דו חמצני. למחרת, בדוק את הלוחות לאיתור פנאומוקוק ופתוגנים נשימתיים פוטנציאליים אחרים. צלחות אגר דם, מחוסנות בשטיפות אף יכולות להיות קשות לקריאה.
התמונה הזו מציגה דוגמה של צלחת שקל לקרוא עם פנאומוקוק שנראה בבירור. צלחת זו, לעומת זאת, מכילה צמחייה משותפת רבה המקשה על הקביעה אם פנאומוקוק נוכחים בכל פגישה. המתנדבים התבקשו לתאר תסמינים בדרכי הנשימה העליונות אם הם קיימים, והודגשה השוואה בין נשאים ללא נשאים.
מתוך 145 האנשים שחוסנו לאחרונה בפנאומוקוק, 28 התלוננו על תסמינים כפי שמסוכם בטבלה זו. שמונה מהמתנדבים הללו היו נושאי מטוסים, 20 לא. כל התלונות נבדקו על ידי ועדת הבטיחות החיצונית ולאחר חקירות מלאות.
לא יוחסו תסמינים למחלת פנאומוקוק. התסמינים השכיחים ביותר היו כאב גרון, אף סתום ומחלה דמוית שפעת. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב שתהיה תוכנית בטיחות יסודית מאוד, המכסה כל שלב בשיטה, במיוחד לבטיחות המתנדבים.
לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להקים עגלת פנאומוקוק אנושית ניסיונית, ולזהות עגלה באמצעות שטיפת אף.
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט להקמת נשאות ניסיונית של חיידקי הפנומוקוק בבני אדם, מודל בעל ערך לפיתוח חיסונים. השיטה כוללת חדירה תוך-אפית של Streptococcus pneumoniae ומעקב עוקב באמצעות שטיפות אף.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- מיקרוביולוגיה
- אימונולוגיה
- פיתוח חיסונים
רקע
- נשיאה ניסויית של חיידקי פנומוקוקים בבני אדם משמשת כמודל טבעי לחקר זיהומי פנומוקוקים.
- טכניקה זו טומנת בחובה סיכונים קליניים עקב החדרת פתוגן לבני אדם.
- היא מציעה יתרונות על פני מודלים של עכברים בכך שהיא מאפשרת לחקור את הפתוגן במאכילו הטבעי.
- ניתן להשיב על שאלות מפתח במחקר הפנומוקוקים באמצעות מודל זה.
מטרת המחקר
- לבסס שיטה בטוחה וניתנת לשחזור להשראת נשיאה של פנומוקוקים בבני אדם.
- לחקור קורלטים אימונולוגיים של הגנה ואת השפעות הנשיאה על המארח.
- להקל על תהליך הסינון והבחירה של חיסונים חדשניים נגד פנומוקוקים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת אינוקולום חיידקי באמצעות דילול וכימות.
- החדרה תוך-אפית של Streptococcus pneumoniae למתנדבים.
- ביצוע שטיפות אף במרווחי זמן מוגדרים למעקב אחר נשיאת החיידקים.
- ניתוח מיקרוביולוגי לאישור נוכחות החיידקים שהוחדרו.
תוצאות עיקריות
- ביסוס מוצלח של נשואות פנומוקוקיות במתנדבים.
- הניטור חשף תסמינים נפוצים בדרכי הנשימה העליונות בקרב חלק מהמתנדבים.
- לאחר בדיקה מעמיקה, לא יוחסו תסמינים למחלה פנומוקוקית.
- פרוטוקולי בטיחות הודגשו לאורך כל ההליך.
מסקנות
- השיטה מספקת מודל מהימן לחקר נשיאת החיידק הפנומוקוקי בבני אדם.
- היא יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות קריטיות הנוגעות לחסינות מפני פנומוקוקים.
- יישומים עתידיים כוללים הערכה של חיסונים חדשניים המבוססים על מניעת נשיאת החיידק.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
הקמה של נשואות ניסויים של חיידקי פנומוקוקים בבני אדם מספקת מודל מאחס טבעי להערכת מועמדים לחיסונים, על ידי מדידת מניעת התנחלות (colonization) כמדד חלופי לחסינות מגנה. גישה זו תומכת בהפחתת סיכונים מוקדמת של חיסונים חדשניים נגד פנומוקוקים על ידי קישור תגובות אימונולוגיות לחסימת נשואות בבני אדם, ובכך מספקת מידע לקבלת החלטות לגבי המשכיות הפיתוח לפני ניסויי יעילות יקרים. המודל מאפשר הבנה מכניסטית של האינטראקציות בין המאחס לפתוגן בנישה של הנחיר והלוע, ובכך מגביר את הביטחון החזוי בתוצאות תרגומיות.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: בוחן היפותזות טיפוליות על ידי הערכה האם חסינות המושרה על ידי חיסון מונעת קולוניזציה של פנומוקוקים בבני אדם.
- ערך תפעולי: מאפשר תיקוף פונקציונלי של מטרות אנטיגנים באמצעות מדידה ישירה של הפחתת נשאיות לאחר חיסון.
- ערך ניבוי: תומך במיון תיקי פיתוח על ידי זיהוי מועמדים המדגימים פעילות ביולוגית בנישה האנושית הרלוונטית.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: הכנה של דגימות סטנדרטיות וניתנות לשחזור ממקור אנושי עבור בדיקות אימונולוגיות ומיקרוביולוגיות המשך.
- ערך תפעולי: ביסוס גילוי כמותי של נשאות באמצעות שטיפת אף ושיטות המבוססות על תרבית, המאפשרות קריאות עקביות בין מחקרים.
- מוכנות הפלטפורמה: סיוע בסטנדרטיזציה ובמדרגיות של הבדיקות לצורך הערכת מועמדים למספר חיסונים תחת תנאים מבוקרים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- רציפות תרגומית: מגשרת בין ממצאים פרה-קליניים לרלוונטיות אנושית על ידי בדיקת השפעות החיסון במארח הטבעי של S. pneumoniae.
- הפחתת סיכונים מכניסטית: מבהירה קורלטים אימונולוגיים של הגנה ואת ההשפעה של לחץ המארח על דינמיקת הפתוגן בנזופרינקס.
- קידום מותאם סיכונים: מספקת בסיס לקבלת החלטות על התקדמות החיסון בהתבסס על יעילות מניעת נשיאה וניטור בטיחות.
אינטגרציה של תהליכי עבודה וצינור עיבוד
מודל ה-EHPC משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה דרך זיהוי המולקולה המובילה ועד לתמיכה פרה-קלינית, ובכך הוא מציע נקודת בקרה רלוונטית לבני אדם לפני ניסויי שדה רחבי היקף.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות על חסינות מושרית-חיסון והשפעתה על קולוניזציה פנומוקוקית בנפשרונ (nasopharynx) האנושי.
- סריקה: מספק דגימות ביולוגיות מוכנות לבדיקה עם פרוטוקולי הזרקה ושטיפה סטנדרטיים לזיהוי עקבי של נשאות.
- אנליטיקה: מאפשר קריאות מיקרוביולוגיות כמותיות (CFU/mL) משטיפות אף להשוואה בין קבוצת החיסון לקבוצת הביקורת.
- מחקר תרגומי: מקשר בין ממצאים אימונולוגיים למודלים פרה-קליניים על ידי תיקוף מנגנונים של עיכוב נשאות בבני אדם.
- שימוש חוזר ארגוני: משמש כפלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר להערכה איטרטיבית של מועמדים לחיסון על פני סרוטיפים ופורמולציות שונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מספק ביטחון חזוי ביעילות החיסון על ידי הדגמת מניעה של נשאות במארח אנושי טבעי.
- ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות הכנה סטנדרטית של האינוקולום, ניטור של מתנדבים ודגימה של שטיפות אף.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) על ידי הפחתת אי-ודאות ביולוגית בהערכה מוקדמת של החיסון.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעוד עדיפויות של מועמדים המותאם לסיכון, בהתבסס על נתונים של מניעת נשאות בבני אדם.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניהול מתנדבים קליניים, בטכניקות מיקרוביולוגיות ובפרוטוקולי בטיחות ביולוגית.
- תלוי בתשתית מעבדה מבוקרת לצורך כימות חיידקים, תרבית אנאירובית ואחסון דגימות ב-−80°C.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית בין היחידות הקליניות, המיקרוביולוגיות והאימונולוגיות לצורך טיפול עקבי בדגימות.
- כולל שיקולי התאמה בעת הערכה של סרוטיפים שונים של פנומוקוקים או תגובות חיסוניות מושראות על ידי חיסון.
- כולל מגבלות מעשיות, ביניהן מורכבות גיוס המתנדבים, נטל מעקב אחר תסמינים וספי שיקוף של רגישות לגילוי נשאיות.
שאלות נפוצות בביו-פארמה
Chapters in this video
0:05
Title
1:41
Inoculum Preparation and Volunteer Inoculation
3:41
Nasal Wash (NW) Procedure
4:35
Nasal Wash Processing
6:11
Results: Representative Pneumococcal Blood Agar Plate Cultures and Reported Symptoms in Pneumococcal Inoculum Recipients
7:18
Conclusion
