מבחני תאים דבקים בפיגור באוטומציה, והאט את גילוי התרופות. פלטפורמת המיקרו-נשאית של SemaceTete® של Semarion מייעלת את זרימות העבודה הללו על ידי הפיכת תאים דבקים לניתוח, ולשפר את המדרגיות והיעילות. המנכ"ל ג'רואן ורהייין חולק את ההשראה העומדת מאחורי טכנולוגיה זו והשפעתו על סינון תפוקה גבוהה וגילוי תרופות מונע AI.
האם אתה יכול להציג סמאריון ולהסביר מה נתן השראה לפיתוח טכנולוגיית Semacyte® שלך?
Semarion היא חברת חומרים מתקדמת המסתובבת ממעבדת Cavendish באוניברסיטת קיימברידג '. המשימה שלנו היא לחולל מהפכה בגילוי התרופות על ידי הסרת צווארי בקבוק במבחני תאים דבקים – משהו שלא השתנה ביסודו בעשורים.
ההשראה לטכנולוגיה שלנו הגיעה מאתגר פשוט ועם זאת מתמשך. בעוד שהאוטומציה והמיזוג הפכו את זרימות העבודה של תאי יחיד ותאי השעיה, תאים דבקים עדיין מסתמכים על תהליכים איטיים וידניים. החוקרים חייבים לגדל תאים בבקבוקים, לצלם אותם בצלחות רב -גווניות, לחכות לקובץ מצורף ורק אז מתחילים במבחנים. תהליך זה הוא זמן רב, אינטנסיבי משאבים וקשה לקנה מידה-במיוחד כאשר עובדים עם תאים הניתנים חולפים, מודלים הנגזרים מ- IPSC או דגימות מטופלים ראשוניות.
הפיתרון שלנו הוא פלטפורמת Semacette® Microcarrier, ההופכת תאים דבקים לריגנטים מקודדים ומוכנים לניתוח שניתן להקפיא, לאחסן ולהחלק למיקרו-לוחית לפי הצורך. על ידי חיבור תאים מראש למיקרו-נשאים מיניאטוריים במיוחד, אנו מבטלים את ההמתנה לחיבור, להאיץ את הגדרת הניתוח ופתיחת הנעילה של תאים מרובים במיקרוגל-הכל מבלי לדרוש ציוד חדש.
שיטות סינון תאים מסורתיות מתמודדות לרוב באתגרים במדרגיות וביעילות. כיצד פלטפורמת SemaceTete® MicroCarrier שלך מתייחסת למגבלות אלה?
זרימות עבודה תאים דבקים מסורתיים הם איטיים מטבעם וקשים לקנה מידה. אפילו באוטומציה, תהליך ציפוי, חיבור ותאי טיפוח יוצר עיכובים ומגביל את התפוקה. פלטפורמת Semacyte שלנו מתייחסת למגבלות אלה על ידי מחשבה מחדש על ידי התאים הדבקים באופן מהותי.
החוקרים לוכדים ותרבותם על מנות פטרי-מיניאטורות במיוחד-נשאיות מיקרו-סמסייט שלנו, שהם רק 140X140 מיקרון בגודל. כל מיקרו-מנשא משמש כסביבה עצמאית, תומך בצמיחת תאים ושמירה על המורפולוגיה. לאחר הכן, ניתן להקפיא ולשמור את Semacytes, מוכנים להפזר למיקרו -לוח בכל עת.
יתרון מרכזי נוסף הוא מדרגיות. מכיוון שניתן לטפל בסמציטים כמו תאי מתלה, הם תואמים למערכות טיפול ונוזלים ברובוטיקה, ומאפשרים זרימות עבודה אוטומטיות לחלוטין. זה מקל על קנה המידה במבחנים, מסך ספריות מורכבות גדולות יותר ושילוב עם פלטפורמות סינון תפוקה גבוהה (HTS).
אחד היתרונות העיקריים של טכנולוגיית Semacyte® הוא יכולתה לשפר את גילוי התרופות בשלב מוקדם. האם אתה יכול לפרט כיצד חידוש זה משפר את זרימות העבודה עבור חברות תרופות וביוטכנולוגיה?
גילוי תרופות בשלב מוקדם עוסק במהירות, יעילות ואיכות נתונים. החוקרים צריכים לבדוק במהירות מספר גדול של תרכובות תוך הבטחת תוצאותיהם אמינות וניתנות לשחזור. Semacytes מתייחס ישירות לצרכים אלה על ידי הפעלת זרימות עבודה מהירות וגמישות יותר וייצור נתונים תפוקה גבוהה יותר.
קרדיט תמונה: emiridikut/shutterstock.com
בעזרת Semacytes תוכלו להכין קבוצות גדולות של תאים מראש, להקפיא אותם ולאחסן אותם עד שצריך. כאשר הגיע הזמן לנהל בדיקה, פשוט הפשיר את הסמציטים, לפזר אותם למיקרו-פלאט ולהתחיל לבחון-לא מחכה לחיבור, אין שונות מתרבית תאים יומיומית. זה לא רק מאיץ את הגדרת Assay אלא גם מבטיח שכל ניסוי יתחיל בתאים עקביים ואיכותיים, ומשפר את ההתרבות ואמינות הנתונים.
גישה זו חשובה במיוחד להדמיה בעלת תוכן גבוה, החיונית לכידת נתונים עשירים ופנוטיפיים בקנה מידה. הברקודים האופטיים שלנו מאפשרים לחוקרים להרביץ מודלים של תאים מרובים באותה באר, להגדיל את צפיפות הנתונים ולהפחית את השונות. זה תומך במודלים מגוונים לתרופות ומאפשר יישומים כמו בדיקת CRISPR, מבחני תגובת נזק ל- DNA ומחקרי קשירה של נוגדנים. על ידי איחוד תאים מונצחים, מהונדסים או הנגזרים מטופלים, החוקרים זוכים לתובנות רלוונטיות יותר מבחינה ביולוגית תוך האצת זרימות העבודה.
סינון תפוקה גבוהה וניתוח תאים יחיד הם קריטיים בפיתוח תרופות מודרני. במה הגישה של Semarion שונה מהטכניקות הקיימות באזורים אלה?
סינון תפוקה גבוהה (HTS) וניתוח תאים יחיד התקדמו באופן משמעותי, במיוחד עבור תאי השעיה. עם זאת, תאים דבקים הושארו מאחור בגלל המגבלות של צלחות רב -גווניות. הגישה שלנו משתנה כי על ידי הקלת התאים הדבקים לקלים לטיפול כתאי מתלה, תוך ביטול נעילת הפוטנציאל המלא של אוטומציה ומזעור.
Semacytes נועדו להשתלב בצורה חלקה בזרימות עבודה קיימות מבוססות מיקרו-פלטה. החוקרים פשוט מחלקים את המיקרו-נשאים לצלחות סטנדרטיות של 384 או 1,536 בארות באמצעות מערכות טיפול נוזלי. מכיוון שהתאים כבר מחוברים, מבחנים יכולים להתחיל באופן מיידי, ולבטל את ההמתנה לקשר של תאים ולהפחתת זמן ההתקנה מימים לשעות
מרבב הוא מחליף משחק כאן. בעזרת Semacytes, החוקרים יכולים לאחד עד 10 דגמי תאים שונים באותה באר ולעקוב אחר כל אחד מהם באמצעות הברקוד האופטי הייחודי שלה. זה לא רק מגדיל את התפוקה בגורם של 10 אלא גם מפחית את העלויות עד פי 6 מכיוון שיש צורך בפחות צלחות וריגנטים.
ההשפעה של סינון מורכב בקנה מידה גדול היא משמעותית. לדוגמה, סינון 100,000 תרכובות כנגד 10 דגמי תאים שונים בשילוב משולש ידרוש בדרך כלל כ 8,000 צלחות 384 בארות. עם Semacytes, המספר הזה יורד ל 800 צלחות, המייצג הפחתה פי עשרה בעלות, זמן ומשאבים.
כאשר AI ואוטומציה ממשיכים לעצב את מגזר מדעי החיים, איך אתה רואה את טכנולוגיית Semacyte® משתלבת עם ההתקדמות הללו?
AI ואוטומציה הופכים את גילוי התרופות, אך הצלחתם תלויה בגורם מכריע אחד: נתוני תפוקה גבוהה באיכות גבוהה. Semacytes ממלאים תפקיד מפתח במערכת אקולוגית זו בכך שהם מאפשרים יצירת נתונים מהירה ויעילה יותר באמצעות זרימות עבודה ידידותיות לאוטומציה.
אנו משתפים פעולה באופן פעיל עם שותפים במרחב ה- AI, כולל קבוצות ב- UCL בוחנים את הרעיון של מעבדות לנהיגה עצמית-שם אלגוריתמים AI מעצבים באופן אוטונומי ומבצעים ניסויים באמצעות מערכות אוטומטיות. Semacytes הם אידיאליים למערך זה מכיוון שהם מבטלים את הצעדים הידניים באופן מסורתי הנדרש למבחני תאים דבקים, מה שהופך את זרימת העבודה כולה למהירה יותר, אמינה וקלה יותר לאוטומטית.
אנו עובדים גם עם חברות Techbio הבונות פלטפורמות גילוי תרופות מונעות AI המסתמכות על מערכי נתונים גדולים. על ידי הפעלת ייצור נתונים מהיר יותר וחסכוני יותר, Semacytes עוזרים לחברות אלה לאמן את דגמי ה- AI שלהן בצורה יעילה יותר ולאמת תחזיות במהירות רבה יותר.
שיתוף פעולה הוא לרוב המפתח לחדשנות. האם היו שותפויות בולטות או שיתופי פעולה מחקריים שעזרו לקדם את הטכנולוגיה של סמרון?
שיתפנו פעולה עם Revvity כדי לשלב ניתוח Semacyte ופירוק ברקוד בפלטפורמות ההדמיה הגבוהות שלהם-האופרה פניקס, אופרטה CL, וסימנים לחבילת תוכנת אמני תמונות-המאפשרים ניתוח חלק של דגמי תאים מרובים בתוך זרימות עבודה סטנדרטיות. עם Merck KGAA, אנו בוחנים את האפשרות להציע קווי תאים של Merck שנמצאים מראש למובילים במיקרו-נשאים, לייעל את הגדרת assay ולהעצים את היעילות עבור הלקוחות שלהם.
קרוב יותר לבית, שיתופי הפעולה שלנו עם גילוי O2H והמכון לטיפול מילנר הוכיחו את יעילותו של Semacytes במבחני תגובה של נזק ל- DNA והקרנת CRISPR מוגדרת, ומספקת תובנות חדשות על התנהגות תאים ותגובות טיפוליות.
במבט קדימה, מהם הצעדים הבאים של Semarion מבחינת פיתוח מוצרים והתרחבות בשוק?
המוקד העיקרי שלנו לשנת 2025 הוא להרחיב את אימוץ פלטפורמת Semacyte מעבר לבריטניה, עם דגש מיוחד על שוקי האיחוד האירופי וארה"ב. אנו פועלים להעמיק את מערכות היחסים שלנו עם חברות תרופות ו- CROs, ועוזרים להם לשלב את Semacytes בזרימות העבודה שלהן.
בצד פיתוח המוצר, אנו עובדים עם EMBL כדי לאמת סמציטים תואמים לזרימה כדי לפתוח את ההדמיה והמיון של תאים דבקים לחלוטין במערכות ציטומטריה זרימה, תוך התייחסות לאתגר בתעשייה ארוכת שנים. בנוסף, אנו משתפים פעולה עם ארגונים אחרים כדי לחקור יישומים חדשים כמו ריבוי תאים לצורך בדיקת סינון מאוחדת אופטית וסינון לטיפול בתאים, ולהרחיב את מגוון המבחנים שיכולים להפיק תועלת מיכולות הפלטפורמה שלנו.
כדי לתמוך בצמיחה זו, אנו מגדילים את יכולות הייצור שלנו כדי לעמוד בביקוש הגובר, מה שמבטיח היצע אמין של מיקרו -נשאים של סמסייט ללקוחות ברחבי העולם. סבב ההשקעות הנוכחי שלנו, הפתוח עד מאי 2025, יאפשר לנו להאיץ הן את פיתוח המוצר והן את התרחבות השוק, ולגבש את Semacytes כטכנולוגיית ליבה לגילוי תרופות מודרני.
היכן הקוראים יכולים למצוא מידע נוסף?
הקוראים יכולים ללמוד יותר על Semarion ועל פלטפורמת Semacyte שלנו על ידי ביקור www.semarion.com או לעקוב אחרינו לינקדאיןו
על ג'רואן ורהייין
ג'רואן ורהייין הוא המייסד והמנכ"ל של סמאריון, שם הוא מוביל פיתוח טכנולוגיות טרנספורמטיביות בצומת מדעי החיים ופיזיקה של חומרים.
עם תארים מתקדמים במדעים ביו -רפואיים וננו -טכנולוגיה, ניסיון המחקר של ג'רואן משתרע על מערכות מסירת תרופות ב- MIT, מודלים של דלקת נוירואין באוניברסיטת קיימברידג ', ופיתוח מוצרים הן במכשירים ביוטכנולוגיים והן במכשירים רפואיים. הרקע המגוון שלו במו"פ, ייעוץ ויזמות מעניק לו תובנה ייחודית לגבי האתגרים של מסחור חדשנות מדעית. ב- Semarion, ג'רואן מחויבת להאצת גילוי התרופות על ידי יצירת כלים מהירים יותר, ניתן להרחבה יותר ויותר חסכוניים, ועוזרת לחוקרים לייצר נתונים טובים יותר ביעילות רבה יותר.
