חומרים פעילים חדשים כמו נוגדנים נבדקים בדרך כלל בנפרד בחיות מעבדה. חוקרים ב- UZH פיתחו כעת טכנולוגיה שניתן להשתמש בה כדי לבדוק כ- 25 נוגדנים בו זמנית בעכבר יחיד. זה אמור לא רק להאיץ את צינור המחקר והפיתוח לתרופות חדשות, אלא גם להפחית מאוד את מספר חיות המעבדה הנדרשות.
תרופות מודרניות רבות מבוססות על נוגדנים. חלבונים אלה מזהים באופן ספציפי מבנה מסוים על פני השטח של תאים או מולקולות ונקשרים עליו – זה עשוי להיות קולטן הבולט ממעטפת התא. עבור נוגדנים וביותרפיוטיקה אחרת מבוססת חלבון יש לבצע בדיקות פרה-קליניות נרחבות על בעלי חיים לפני שניתן יהיה לבדוק אותם על בני אדם.
בדיקת 25 נוגדנים בו זמנית בעכבר אחד
נכון לעכשיו, מועמדי נוגדנים מנותחים בנפרד במודלים של בעלי חיים. בדרך כלל משתמשים בדרך כלל במספר גדול של חיות מעבדה לביצוע כל בדיקה. זו הסיבה שבדיקות פרה -קליניות מהוות חלק גדול מבעלי החיים המשמשים בתעשיית התרופות. פיתרון אפשרי אחד יהיה לבדוק כמה חומרים בו זמנית בחיה יחידה. עם זאת, עד כה שיטה זו הוגבלה למקסימום של ארבעה חומרים פעילים לחיה.
חוקרים מאוניברסיטת ציריך (UZH) בהובלת מרקוס סיגר מהמכון למיקרוביולוגיה רפואית ויוהנס וום ברג מהמכון למדעי בעלי החיים במעבדה הצליחו כעת להתגבר על מגבלה זו.
הגישה שפיתחנו מאפשרת לנו לבדוק 25 נוגדנים שונים בו זמנית בעכבר יחיד. זה מזרז את התהליך ומקטין את מספר בעלי החיים הנדרשים. "
יוהנס וום ברג, המכון למדעי בעלי החיים במעבדה
כדי לערוך מחקר זה, הצוות השתמש בנוגדנים שכבר מאושרים כתרופה או כאלה שעברו פיתוח קליני.
שברי חלבון כברקודים לניתוח
תרופות צריכות להיות בעלות מספר תכונות כדי להצליח: החומר הפעיל משתחרר רק לאט ולכן יכול לפתח את השפעתו בגוף למשך זמן ממושך. זה נקשר בדיוק למבנה יעד ספציפי ומצטבר באיבר המתאים. בנוסף, החומר מתפשט רק במידה מוגבלת ברקמות ובאיברים אחרים, מה שמפחית את הסיכון לתופעות לוואי.
כדי לאפשר ניתוח אינדיבידואלי של תכונות הנוגדנים מדגימות הפלזמה או הרקמות המורכבות מהעכברים, החוקרים פיתחו סוג של ברקודים. הם מורכבים משברי חלבון מוגדרים – המכונה קודי זבוב – שניתן להשתמש בהם כדי לסמן כל נוגדן בנפרד. לאחר שניתנו לעכבר, ניתן להפריד בין המועמדים הנוגדנים האישיים מהתערובת ולנתח בנפרד. "התוצאות שלנו מראות שטכנולוגיית קוד Flycode מספקת נתונים פרה-קליניים באיכות גבוהה על הנוגדנים שנחקרו. אנו מקבלים נתונים הרבה יותר עם פחות עכברים והנתונים הם באיכות טובה יותר מכיוון שניתן להשוות את הניתוחים ישירות", אומר Seeger.
פוטנציאל גדול להפחתת מספר חיות המעבדה
החוקרים הדגימו גם כי הנוגדנים מוצאים את מבני היעד שלהם בצורה נכונה בגוף בעלי החיים: למשל, שניים מהנוגדנים ששימשו ברפואת סרטן זיהו באופן אמין את הקולטן EGF אשר תאי הגידול נושאים בעיקר על פני השטח. ההצטברות הממוקדת ברקמת הגידול עבדה גם בתערובת עם 20 נוגדנים אחרים. זה מדגים כי קודי זבוב אינם פוגעים ביעילות הנוגדנים באורגניזם חי.
בנוסף, הצוות השתמש בקודי זבוב כדי לנתח את המאפיינים והנתונים לסדרה של 80 ביומולקולות סינתטיות דמויי תרופות – המכונה sybodies – ביעילות בניסוי יחיד. "בעזרת משאבים מינימליים, טכנולוגיית קוד הזבוב מאפשרת השוואה ישירה של מועמדים לתרופות בתנאים ניסיוניים זהים. היא אמורה לקדם צינורות גילוי פרה -קליניים בצורה יעילה הרבה יותר בעתיד", אומר מרקוס סיגר. כל הנתונים במחקר זה מקורם ב -18 עכברים בלבד. באופן עקרוני, שיטה חדשה זו יכולה להפחית את מספר בעלי החיים הנדרשים על ידי גורם של עד 100.
