Отслеживание фибринолиза цельных кровяных сгустков, образованных петлей Чандлера, под действием сдвигового потока в модели тромболизиса in vitro
19 апреля 2024 г.
Анализы тромболизиса in vitro часто изо всех сил пытались воспроизвести условия in vivo, будь то в модельном тромбе, который переваривается, или в среде, в которой происходит тромболизис. В данной работе мы исследуем, как сочетание петли Чандлера и флуориметрического анализа проточного фибринолиза в реальном времени (RT-FluFF) используется для высокоточного мониторинга лизиса сгустков ex-vivo.
Тромбоз связан с многочисленными заболеваниями, и современные методы лечения могут привести к сильному кровотечению. Кровоток в системе существенно влияет на структуру тромба. Включение потока в модели in vitro может повысить их физиологическую значимость, улучшая отбор лучших кандидатов для тестирования in vivo.
В анализах для изучения фибринолитиков преимущественно используются статические сгустки или микрофлюидные системы для оценки таких свойств, как время лизиса, структура сгустка или вязкоупругость. Статические анализы лизиса тромба обычно основываются на спектрофотометрических измерениях или определении массы тромба в качестве конечных точек для оценки эффективности фибринолиза. В современных тромболитических испытаниях используются статически сформированные сгустки, которые структурно отличаются от тех, которые образуются в условиях потока.
Микрофлюидные системы учитывают динамику потока, но их меньшие масштабы создают уникальную гемодинамику и структуры сгустков. Разработанный в настоящее время анализ RT-FluFF упрощает мониторинг фибринолиза в режиме реального времени в условиях физиологического течения. Это означает, что теперь у нас есть платформа, которая позволяет контролировать несколько параметров, чтобы имитировать условия, приближенные к моделям исследования in vivo, для лучшей трансляции при скрининге новых тромболитиков.
Обзор
В данном исследовании изучаются ограничения анализов тромболизиса in vitro в воспроизведении условий in vivo. Сочетая петлю Чандлера с флуорометрическим анализом фибринолиза в потоке в реальном времени (RT-FluFF), авторы работы стремятся повысить точность мониторинга лизиса тромбов ex vivo.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Тромбоз
- Тромболизис
- Фибринолизис
Теоретические основы
- Тромбоз связан с различными заболеваниями.
- Современные методы лечения тромбоза сопряжены с риском сильных кровотечений.
- Кровоток оказывает значительное влияние на структуру тромба.
- Статические анализы могут неточно отражать условия in-vivo.
Цель исследования
- Для повышения физиологической релевантности анализов тромболизиса in vitro.
- Для оптимизации отбора кандидатов для тестирования in vivo.
- Для оценки влияния потока на эффективность лизиса тромба.
Используемые методы
- Петля Чандлера для имитации кровотока.
- Флуориметрический анализ фибринолиза в потоке в режиме реального времени (RT-FluFF).
- Мониторинг лизиса сгустка в контролируемой среде.
- Сравнение статических условий и условий потока.
Основные результаты
- Условия потока существенно влияют на структуру и лизис тромба.
- Метод RT-FluFF обеспечивает высокоточный мониторинг лизиса тромба.
- Использование комбинированных методов повышает значимость результатов анализа.
- Усовершенствованные методы анализа могут способствовать выявлению более эффективных терапевтических кандидатов.
Выводы
- Внедрение потока в анализы на тромболизис повышает точность результатов.
- Мониторинг ex vivo позволяет более точно имитировать условия in vivo.
- Будущие исследования должны быть сосредоточены на совершенствовании этих методов.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Физиологически релевантные модели тромболизиса in-vitro имеют решающее значение для повышения прогностической достоверности при поиске тромболитических препаратов и снижения частоты неудач при трансляции результатов. Анализ RT-FluFF позволяет проводить количественную оценку лизиса тромба в режиме реального времени в условиях контролируемого сдвигового потока, что напрямую устраняет недостатки статических методов анализа. Данная платформа обеспечивает более обоснованный отбор кандидатов и снижение рисков на доклиническом этапе, что улучшает процесс принятия решений по формированию портфеля препаратов.
Стратегическое применение в исследованиях и разработках биофармацевтики
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет исследовать механизмы тромболиза в физиологически релевантных условиях потока.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней лекарственных препаратов путем имитации артериальной, венозной и легочной среды.
- Повышает прогностическую достоверность при выборе кандидатов за счет приведения результатов in-vitro в соответствие с условиями in-vivo.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает подготовку стандартизированных, сформированных в потоке тромбов для воспроизводимых рабочих процессов скрининга.
- Позволяет проводить количественные измерения лизиса в режиме реального времени для надежной оценки соединений.
- Обеспечивает масштабируемость анализа и возможность повторного использования платформы для различных тромболитических агентов и режимов потока.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит условия анализа in-vitro в соответствие с гемодинамикой, характерной для заболевания, для улучшения трансляционной преемственности.
- Поддерживает принятие решений о дальнейшем продвижении с учетом рисков, предоставляя физиологически значимые данные об эффективности.
- Снижает зависимость от моделей на животных за счет повышения достоверности доклинических испытаний in-vitro.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Анализ RT-FluFF служит связующим звеном между этапами раннего поиска и доклинической оценки, предоставляя высокоточную количественную платформу для анализа кандидатов в тромболитики в условиях контролируемого потока.
- Поиск биологических мишеней: позволяет проверять гипотезы и снижать риски, связанные с механизмами действия, путем симуляции динамики образования и лизиса тромбов in-vivo.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые количественные показатели для сравнения соединений и стандартизации анализа.
- Аналитика: поддерживает проведение непрерывных и конечных измерений, что способствует надежному статистическому анализу кинетики лизиса.
- Трансляционные исследования: улучшают согласованность биомаркеров и преклиническую преемственность за счет моделирования физиологически значимого сдвига и потока.
- Корпоративное повторное использование: представляет собой гибкую, адаптируемую платформу для многократного использования в рамках нескольких программ по поиску лекарственных средств.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неоднозначность при скрининге тромболитиков.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизированные, воспроизводимые и масштабируемые рабочие процессы анализа.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать более обоснованные решения о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала за счет улучшения качества данных на ранних этапах.
- Влияние на портфель: способствует приоритизации с учетом рисков и продвижению кандидатов в тромболитики.
Особенности реализации
- Требуются экспертные знания в области гемодинамики, биологии тромбов и разработки количественных методов анализа.
- Необходимо оборудование для контроля потока, регулирования температуры и флуорометрического детектирования в режиме реального времени.
- Требуется межкомандная стандартизация протоколов формирования и растворения тромбов.
- Метод адаптируем к различным скоростям потока и типам тромбов для моделирования различных сосудистых состояний.
- Метод зависит от доступа к цельной крови человека и специализированной аналитической инфраструктуры.
