Sviluppo di una rete neurale micro-tessutale utilizzando una micro-colonna basata su idrogel

Rilevanza Industriale del Progetto

Reti neurali micro-ingegnerizzate tramite idrogel (micro-TENNs) consentono la costruzione di modelli neurali tridimensionali ispirati all'anatomia, utili per la ricerca neuroscientifica e lo sviluppo di neuroterapie in fase di scoperta&D. Questa piattaforma consente una previsione affidabile nella ricostruzione dei percorsi neurali e fornisce un sistema scalabile per l'analisi della connettività neuronale e della vitalità cellulare. L'integrazione dei micro-TENNs nei flussi di lavoro della fase iniziale di scoperta promuove la riduzione del rischio meccanicistico e la modellizzazione traslazionale nei portafogli dedicati alla neuroregenerazione.

Applicazioni Strategiche nella R&D di Biopharma

Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio

• Permette un'indagine basata su ipotesi della crescita neuronale e della connettività in un ambiente 3D controllato.
• Consente la validazione funzionale di bersagli neuro-rigenerativi supportando l'estensione assonale e la formazione di reti neurali.
• Supporta una previsione affidabile nella ricostruzione di percorsi rilevanti per strategie di riparazione del sistema nervoso centrale.

Sviluppo di screening e saggi

• Fornisce un microambiente riproducibile per la semina standardizzata di neuroni e la valutazione della vitalità cellulare.
• Consente la misurazione quantitativa della crescita assonale e della formazione di reti neurali per la valutazione di composti.
• Permette la scalabilità del saggio e il riutilizzo della piattaforma per lo screening di agenti neuroattivi.

Ricerca Translazionale e Preclinica

• Offre un sistema rilevante per la malattia per modellare la ricostruzione della circuitazione neurale e la risposta alle lesioni.
• Si allinea allo sviluppo di biomarcatori traslazionali consentendo la valutazione longitudinale dell'integrità della rete neurale.
• Permette l'avanzamento dei candidati neuroterapeutici con valutazione del rischio mediante validazione preclinica.

Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro

I Micro-TENNs si collocano all'interno del percorso di scoperta che va dalla validazione iniziale del bersaglio alla modellizzazione preclinica della riparazione e rigenerazione neurale.

• Biologia della scoperta: Consente la verifica di ipotesi riguardo l'adesione neuronale, la crescita assonale e la formazione di reti in un sistema tridimensionale sostenuto dalla matrice extracellulare (ECM).
• Screening: Fornisce parametri quantitativi relativi all'allungamento assonale e alla connettività della rete, favorendo lo sviluppo di saggi riproducibili.
• Analisi: Permette la misurazione della viabilità neuronale e dell'estensione delle proiezioni per analisi comparative tra diverse condizioni sperimentali.
• Ricerca traslazionale: Collega la fase di scoperta alla validazione preclinica modellando circuiti neurali rilevanti per lesioni e riparazione del sistema nervoso centrale (CNS).
• Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma riutilizzabile per studi neurobiologici iterativi e screening di composti.

Impatto Operativo ed Aziendale

• Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nella ricostruzione dei percorsi neurali e nella validazione degli obiettivi.
• Valore operativo: Standardizza le procedure di semina neuronale, mantenimento della vitalità e valutazione delle reti.
• Valore strategico: Migliora le decisioni di avanzamento o interruzione nei programmi di neuro-rigenerazione riducendo l'ambiguità meccanicistica.
• Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione dei candidati neuroterapeutici in base ai risultati funzionali delle reti, adeguata al rischio.

Considerazioni sull'implementazione

• Richiede competenze nella coltura cellulare neuronale e nelle tecniche di ingegneria dei micro-tessuti.
• Necessita dell'accesso a microscopia stereoscopica e a infrastrutture di incubazione controllata.
• Richiede una standardizzazione intersquadre dei protocolli di semina, incubazione e valutazione della vitalità.
• Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diverse fonti neuronali o composizioni della matrice extracellulare (ECM).
• I limiti includono la necessità di regolari sostituzioni del mezzo e di un'accurata manipolazione per preservare la salute degli aggregati.

Domande frequenti sulla biofarmaceutica