בראיון זה, גלה כיצד צ'ארלס ריבר משתמש בכוחה של מיקרודיאליזה לפיתוח תרופות וטיפול ב-CNS.
תוכל בבקשה להציג את עצמך?
שמי אילונה וויסט. נכון לעכשיו, אני מוביל צוות של מנהלי מחקר באתר Charles River Labs בחרונינגן, הולנד. יש לי ניסיון של חמש שנים בניהול לימודי מדעי המוח ומיקרודיאליזה של גידולים והידע המשולב שלי בנושא in vivo ונהלים אנליטיים אפשרו לי לתמוך בלקוחותינו ברמה הטכנית והמדעית בשלב הגילוי של פיתוח תרופות.
מהי מיקרודיאליזה? מהם כמה מהיתרונות המרכזיים שלו?
מיקרודיאליזה היא טכניקה מבוססת צנתר המאפשרת דגימה רציפה מנוזל הביניים של כל רקמת מטרה. טכניקה זו מבוססת בעיקר על עקרונות האוסמוזה, שבה ריכוזים גבוהים מהמיקרו-סביבה עוברים אל הגשש. לאחר מכן ניתן לנתח דגימות שנלקחו עבור מגוון רחב של קריאות בהתאם לשאלה שעונה עליה. כמה דוגמאות נפוצות של קריאות הן רמות נוירוטרנסמיטר ונוירומטבוליטים, רמות הורמונים וזיהוי של מאמרי בדיקה טיפוליים לחקירת פרמקוקינטיקה ופרמקודינמית. יש מיקרודיאליזה רגילה לנוירוטרנסמיטורים, מיקרודיאליזה MetaQuant ל-PK ומיקרודיאליזה בדחיפה למולקולות גדולות יותר.
ישנם שלושה יתרונות מרכזיים של מיקרודיאליזה. הראשון הוא שניתן לבצע את זה בבעלי חיים ערים ומתנהגים בחופשיות וכי דגימות נאספות בצורה סדרתית. היתרון השני הוא שהוא מאפשר לך לנתח אנליטים מרובים מדגימה אחת. חלוקת דגימה לשיטות שונות, כגון HPLC, מפרט מסה או ELISA, מאפשרת לך להרחיב את פרופיל הסמנים הביולוגיים שלך. היתרון האחרון הוא שאתה יכול להפחית את מספר החיות על ידי השתלת בדיקות מרובות בחיה אחת. לכן, לא רק שמפחיתים את מספר בעלי החיים שבהם נעשה שימוש במחקר, אלא ניתן גם לדגום מכמה מקומות בניסוי אחד.
לאחר איסוף הדגימות, באילו טכניקות אנליטיות ניתן להשתמש כדי לנתח אותן?
אנו יכולים להשתמש בשיטות LC-MS, כמו גם MSD, ELISA, או כל טכניקה קיימת אחרת כדי לנתח דגימות נקיות יחסית אלה עם רעשי רקע נמוכים או הפרעות מטריצה. באמצעות LC-MS, אנו יכולים למדוד פפטידים שונים מאותו חלבון וכן לכמת מוטציות או פפטידים ספציפיים לעניין.
קרדיט תמונה: Vladimka production/Shutterstock.com
האם תוכל להסביר מהי מיקרודיאליזה בדחיפה? איך מקיימים ניסוי מיקרודיאליזה בדחיפה?
Push-pull microdialysis היא טכניקה המשמשת לדגימת מולקולות גדולות, כגון פפטידים, נוגדנים, ציטוקינים, שיכולים להיות אנדוגניים וטיפוליים כאחד.
עבור מיקרודיאליזה בדחיפה, אנו משתמשים בבדיקה מיוחדת בצורת Y עם ממברנה ספציפית בגודל נקבוביות גדול יותר. משיכת הכבידה משמשת כדי לקבל את הזרימה האופטימלית על פני הממברנה, ובכך ללכוד כמה שיותר מולקולות. אנו קובעים את שיעור ההחלמה על פני הממברנה דרך בַּמַבחֵנָה ניסויים לפני ההתחלה in vivo ניסויים.
הבדיקות יושתלו באזור המוח המעניין ולאחר תקופת ההחלמה ניתן לאסוף דגימות סדרתיות. בנוסף, ניתן למקם קנולה בווריד ה-jugulair כדי לאפשר דגימת דם, או ב- cisterna magna לצורך דגימת CSF.
ניתן להשתמש בדרכים שונות של מתן תרכובות, כולל דרכים מסורתיות, כמו גם שיטות הזרקה תוך-אפיות, תוך-תיקאליות או אחרות. יתר על כן, אנו יכולים לאסוף רקמות שונות ולבצע מיקרודיסקציה בעקבות הניסוי. לכן, אנו יכולים לחלץ שפע של מידע מחיה בודדת, וזה משהו שאני מתרגש ממנו במיוחד כשמשתמשים במיקרואנליזה במחקרים שלנו.
הנתונים שהתקבלו מניסויים אלה כוללים תובנות לגבי חדירת המוח, היחס בין פלזמה, CSF והנוזלים הביניים, כמו גם ה-Kpuu.
כיצד תורמת מיקרודיאליזה בדחיפה לחקר מודלים שונים של בעלי חיים? האם אתה יכול לשתף במחקרי מקרה או דוגמאות של ניסויי מיקרודיאליזה בדחיפה?
אנו יכולים לבצע מחקרי מיקרודיאליזה במודלים שונים של בעלי חיים של מחלת אלצהיימר, מחלת הנטינגטון או כל מודל אחר, כדי להעריך פרמקודינמיקה או פרמקוקינטיקה.
הרשו לי לשתף במחקר PK/PD שבו מדדנו רמות חלבון PK ואלפא-סינוקלאין בחולדות. השתמשנו ב-push-pull probe בקליפת המוח הקדם-מצחית והנחנו צינורית וריד הצוואר באותה חיה לצורך דגימת דם. בנוסף, הכנסנו צינורית לתוך בור המים כדי לדגום נוזל מוחי (CSF).
לאחר מינון עם נוגדן טיפולי, ראינו ירידה ברמות אלפא-סינוקלאין במיקרודיאליזט במוח וב-CSF. באותן חיות, פרופילי ה-PK נקבעו הן בפלזמה והן במיקרודיאליזט במוח, מה שהפחית את מספר החיות בשימוש בחקירה זו.
שירותי מיקרודיאליזה בצ'ארלס ריבר
אילו שיקולים יש לקחת בעת תכנון ניסויי מיקרודיאליזה?
השיקולים העיקריים נעים סביב ההיבטים הטכניים, במיוחד בחירת הממברנה והסוג הספציפי של מולקולה שיש למדוד. עלינו לשקול גם את שיטות הניתוח הזמינות. נוכל לשחק גם עם משך הניסוי.
ניסויי מיקרודיאליזה יכולים להימשך בין ימים לתקופות ארוכות אף יותר. עם מיקום נוסף של קנולות מנחים, נוכל להרחיב אותן לשבועות, מה שמאפשר לנו לדגום מאותו אזור לאורך זמן. יכולת זו חשובה לאין ערוך להפחתת מספר בעלי החיים הדרושים לניסויים.
כמה אזורי מוח אתה יכול לדגום בניסוי מיקרודיאליזה אחד? האם המספר עקבי בין עכברים וחולדות?
עבור חולדות, אנו משתמשים בדרך כלל בשני אזורי מוח לכל היותר. אנחנו יכולים להוסיף לוריד צווארי או צינור מגנה של בור, בסך הכל שלושה קווים. עבור עכברים, זה מוגבל לשתי שורות. אנחנו עדיין יכולים לשלב את שני אזורי המוח, או אזור מוח אחד וצינור וריד צווארי, אבל זה מייצג את התצורה המקסימלית האפשרית עבור עכברים.
אנחנו יכולים גם לשלב בדיקות שונות לכל אזור מוח. למשל על ידי שימוש בבדיקה של MetaQuant באזור מוח אחד ובדיקה של דחיפה-משיכה בצד הנגדי כדי ללכוד את פרופילי ה-PK וה-PD של התרכובת בתוך אותה חיה. אני חושב שזה הכוח האמיתי של מיקרודיאליזה, מכיוון שהיא מפחיתה את מספר בעלי החיים הדרושים על ידי איחוד אפשרויות שונות בתוך חיה אחת.
באיזו תדירות ניתן לבצע מיקרודיאליזה באותה חיה? האם ניתן לבצע מספר ניסויי מיקרודיאליזה באותה חיה במשך שבועות או חודשים?
כן, זה יהיה אפשרי לדגום מאותה חיה במשך שבועות. עם זאת, אם משך הזמן מתארך עד חודשים, הייתי ממליץ לפצל אותו לקבוצות שונות ולבצע את הניתוחים במרווחים מאוחרים יותר. עם זאת, ערכנו בהצלחה ניסויים שנמשכו מספר חודשים בגישה זו.
איך מוודאים שמחסום הדם-מוח יתאושש לאחר הניסוי?
במהלך תקופת ההחלמה בין הניתוח לתחילת המיקרודיאליזה בפועל, זה בולט. יש לנו נתונים היסטוריים שמראים שאחרי תקופה מוגדרת, מחסום הדם-מוח מתאושש.
אתה יכול לפרט על מה בַּמַבחֵנָה מיקרודיאליזה היא וכיצד היא משמשת ליידע את מערך הניסויים in vivo?
בהגדרה זו, הבדיקה מונחת בכוס המכילה את האנליט המעניין, ומיקרודיאליזה נאספים. ב בַּמַבחֵנָה הגדרה, אנו משתמשים בדרך כלל בתנאים שונים כדי לקבוע תנאים אופטימליים עבור האנליטים.
זה כרוך בשימוש בממברנות שונות או בהוספת גורמים כגון BSA ל-CSF המלאכותי כדי לשפר את ההעברה על פני הממברנה. על ידי השוואת גורמים שונים אלה מראש, אנו שואפים להשיג את ההתאוששות הגבוהה ביותר האפשרית עבור האנליטים לפני שנמשיך לניסויים בבעלי חיים.
לגבי הדובר
אילונה וויסט מובילה כיום צוות של מנהלי לימוד באתר של צ'רלס ריבר בחרונינגן, הולנד. יש לה רקע באימונולוגיה ובביולוגיה של התא, וניסיון בניהול מחקרי מיקרודיאליזה של מערכת העצבים המרכזית וגידולים. הידע המשולב שלה ב-in vivo ופרוצדורות אנליטיות מאפשר לה לתמוך הן ברמה הטכנית והן ברמה המדעית בשלב הגילוי של פיתוח תרופות.
על מעבדות צ'ארלס ריבר
בצ'ארלס ריבר, אנו נלהבים מתפקידנו בשיפור איכות חייהם של אנשים. המשימה שלנו, המדע המצוין שלנו ותחושת המטרה החזקה שלנו מנחים אותנו בכל מה שאנחנו עושים, ואנו ניגשים כל יום מתוך ידיעה שהעבודה שלנו עוזרת לשפר את הבריאות והרווחה של רבים ברחבי העולם.
צ'ארלס ריבר מספקת מוצרים ושירותים חיוניים כדי לסייע לחברות תרופות וביוטכנולוגיה, סוכנויות ממשלתיות ומוסדות אקדמיים מובילים ברחבי העולם להאיץ את מאמצי המחקר ופיתוח התרופות שלהם.
כשותף משולב לחלוטין, צ'ארלס ריבר יכול לתמוך במחקר שלך בכל נקודה לאורך רצף גילוי התרופות.
