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Una soluzione preclinica a studiare le malattie neurologiche

insights from industryAntti NurmiManaging DirectorCharles River Discovery Services

Un'intervista con Antti Nurmi, discutere il lavoro che il fiume Charles ha fatto facendo uso delle tecniche neuroimaging per studiare le malattie neurodegenerative ed i disordini neurologici più rari anche, condotto a SfN 2018 da Alina Shrourou, BSc.

Perché sono i modelli animali importanti per la ricerca del cervello?

È molto duro accedere al cervello umano, particolarmente tessuti dei pazienti malati. Di conseguenza, i modelli animali sono usati tipicamente per imitare gli stati della malattia umana, permettendo la prospezione della malattia umana in un intero contesto animale quando il cervello funzionale umano non è accessibile per la ricerca.

FDG-PET mostra i deficit diffusi di assorbimento del glucosio 12 nel cervello di mesenclf CLNG. Credito: Il fiume Charles

C'è un intervallo delle malattie neurologiche da cui la gente sta soffrendo, come il morbo di Alzheimer o la malattia del Parkinson. Queste sono circostanze globalmente dominanti ed estremamente problematiche ed in futuro, pregiudicherà sia la popolazione umana di invecchiamento che l'economia mondiale.

I modelli animali della malattia sono strumenti che permettono che i ricercatori capiscano meglio la malattia umana. Permettono noi capiamo i meccanismi che sono alla base di quelle malattie con le specie differenti e che permettono che noi esploriamo le nuove terapie o gli approcci terapeutici. Senza di loro, non potremmo esplorare se le terapie di recente sviluppato sarebbero state efficaci e sicure per i pazienti umani nei modelli della coltura cellulare o dell'unicellulare.

Come il fiume Charles ha utilizzato neuroimaging in un modello animale per sviluppare un biomarcatore utile per ricerca nella neuroscienza?

La competenza e la conoscenza nel neuroimaging ha permesso che noi usassimo similmente questa tecnologia a come è utilizzata in pazienti, cercando i sintomi patologici ed il miglioramento potenziale in risposta alle terapie. Nella ricerca clinica nella neuroscienza, il modo tipico di diagnostica dei pazienti sta usando la rappresentazione come MRI, ANIMALE DOMESTICO o CT, insieme ai sintomi neurologici, che possono dare a medici la capacità di capire che che malattia il paziente sta soffrendo o fin dove lo stato di malattia ha progredito.

Circa dieci anni fa, abbiamo adottato le simili pratiche, ma per la ricerca preclinica. Utilizziamo la rappresentazione nei modelli animali, in cui possiamo esaminare il fenomeno molto simile in specie animali che stanno accadendo in pazienti umani. L'uso dei modelli animali come strumenti sostitutivi quando il materiale umano non è disponibile per uso della ricerca è autorizzato nello sviluppo iniziale della droga per valutare se le nuove terapie sono efficaci e sicure, prima di dare queste terapie ai pazienti. La rappresentazione è considerata come la parte di traduzione della ricerca, essenzialmente utilizzare i simili metodi nei modelli animali come che cosa sta utilizzando in pazienti nella pratica clinica.

Questo approccio può portare un livello supplementare di fiducia per drogare i programmi. L'uso della rappresentazione aiuta a capire la malattia di fondo stessa e come possiamo indirizzarlo da un punto di vista terapeutico. La rappresentazione può anche indicare i segni in anticipo degli effetti della droga avversi, che sono importanti da identificare per evitare esporre i pazienti alle nuove terapie potenzialmente nocive.

Ho notato che il fiume Charles presenterà le informazioni sulla malattia della stecca alla neuroscienza 2018. Descriva prego la partecipazione della ricerca del fiume Charles a questa malattia rara.

La malattia della stecca è una malattia rara e monogenic, in modo da significa che è causato da una mutazione in un gene particolare che codifica una proteina particolare. Ci sono mutazioni nelle popolazioni del ricoverato influenzate geni differenti, ma il modulo più prevalente è una mutazione in gene CLN3 che piombo al modulo giovanile della malattia della stecca. Appartiene alla categoria di malattie lysosomal di stoccaggio ed è spesso letale e devastante ai pazienti ed alle loro famiglie.

 

Non ci sono corrente terapie vero efficaci disponibili per vari moduli della malattia della stecca. Quando una malattia è rara, come la stecca, ci sono solitamente meno opzioni terapeutiche disponibili e meno società che mettono a fuoco sulle terapie di sviluppo contro di loro.

La malattia della stecca e le malattie lysosomal di stoccaggio sono aree relativamente nuove per noi, sebbene stiamo lavorando per molti anni con le malattie rare. Alcuni anni fa abbiamo identificato ed abbiamo ottenuto emozionanti circa, il lavoro che è stato fatto dal Dott. David Pearce e dal Dott. Jill Weimer all'istituto di ricerca di Sanford nella caduta di Sioux nel Dakota del Nord. Ci siamo avvicinato in termini di associazione e collaborazione, offrendo il nostro kit di utensili tecnologico per la loro ricerca, mentre guadagnavamo conoscenza e competenza circa la malattia della stecca da loro, che allora era territorio sconosciuto a noi.

Abbiamo cominciato lavorare con loro per capire i modelli animali comunemente usati della malattia, del loro fenotipo e degli strumenti della stecca che stiano utilizzando nella loro ricerca di base. Abbiamo voluto vedere se potremmo portare le nuove, tecnologie emozionanti a quei modelli e se potessimo aiutare in qualche modo nello sfruttamento dei questi modelli meglio per gli scopi dello sviluppo della droga. Inoltre, vogliamo avanzare la scienza di base.

Abbiamo fornito le nostre soluzioni neuroimaging, la competenza ed alcuni strumenti di biomarcatore del romanzo da esplorare. La nostra collaborazione è risultato riuscire molto, abbiamo imparato molto e credo che abbiamo portato le soluzioni novelle a questi modelli relativamente ben noti della malattia della stecca. La nostra speranza è che i nostri risultati di collaborazione possono essere usati nel contesto dello sviluppo della droga, eventualmente permettente che i ricercatori siano più sicuri circa i loro risultati quando per mezzo degli strumenti abbiamo utilizzato e questo modo collegare meglio la ricerca di modello animale alla malattia umana.

Abbiamo identificato determinate cose nei modelli della malattia della stecca che potrebbero essere considerati biomarcatori, ma in quei non convenzionali che fossero valutati tipicamente. Ora abbiamo identificato i nuovi biomarcatori relativi alla rappresentazione, compreso i cambiamenti strutturali o metabolici che si presentano nel cervello che sono stati difficili da valutare col passare del tempo. Gli indicatori nei modelli animali che abbiamo identificato sono egualmente simili ai cambiamenti che sono veduti nei pazienti della malattia della stecca.

Come le mutazioni ad alto rischio sono identificate per le malattie neurodegenerative e come possono questi essere usati per studiare la malattia?

Per le malattie particolari, ci possono essere geni multipli che sono collegati all'elevato rischio di sviluppare una malattia neurologica. Non sono necessariamente causativi, significando che quel gene stesso, o la mutazione in un gene particolare, necessariamente non sta causando la malattia ma stanno aumentando la probabilità delle persone per svilupparlo. Per esempio, in Alzheimer o nella malattia del Parkinson, ci sono geni conosciuti multipli o mutazioni su quei geni che sono stati identificati nei pazienti, mentre la causa della malattia è ancora poco chiara.

L'identificazione dei questi geni di rischio può aiutare i clinici ed i ricercatori nell'intervento o nel regime terapeutico iniziale se i pazienti sono all'elevato rischio di sviluppare una malattia. Corrente, per molte malattie neurologiche croniche e progressive, come Alzheimer e la malattia del Parkinson, questo potrebbe significare la dieta di un ricoverato del cambiamento o aumentare di esercizio fisico, oltre alle terapie farmacologiche, per cui i pazienti influenzano la progressione della malattia.

Oltre ai geni ad alto rischio conosciuti, c'è un flusso costante della ricerca che descrive le nuove mutazioni o i geni che possono pregiudicare il corso di malattia. Tuttavia, dal carico genetico in Alzheimer e nella malattia del Parkinson è molto complesso e comprende i geni multipli, rispetto al contributo di singolo gene (monogenic) è molto difficile da determinare quale sono il più importante, o come essi realmente sta contribuendo alla malattia. Tuttavia, come descritto più presto, alcune mutazioni nei geni particolari sono con conseguente malattia, in modo da non sono più geni di rischio ma cause piuttosto della malattia. Ciò è qualcosa che conosciamo siamo il caso nella malattia della stecca o nella malattia di Huntington, un'altra malattia rara.

Descriva prego il lavoro del fiume Charles che comprende l'uso delle cellule staminali umane verificare i trattamenti potenziali a malattia del neurone di motore.

Le cellule staminali umane sono uno strumento molto popolare e di promessa della ricerca concedendo capendo i meccanismi malattia umana di fondo usando le proprie celle di un paziente. Le cellule staminali umane, derivate idealmente dai pazienti e dall'avere un trucco genetico e funzioni delle cellule per una malattia data, come la malattia del motoneurone, sono molto potenti perché sono derivate dai pazienti stessi. Collegano più direttamente la malattia umana della ricerca anche se il sistema-modello è in un piatto piuttosto che completamente - organismo o specie funzionale. Con la capacità di usare i campioni pazienti e le celle pazienti, compreso materiale dai pazienti che soffrono dalle malattie del motoneurone gradisca il ALS, noi stanno collegando la nostra ricerca direttamente alla biologia paziente.

Facendo uso dei modelli animali della malattia, che sono stati creati geneticamente modificando un mouse o altre specie, possiamo ottenere i modelli non umani che hanno vicino ai beni umani di malattia. Tuttavia, questi modelli sono creati più o meno artificialmente per modellare i termini del tipo di malattia umani in un animale. Le cellule staminali umane d'altra parte hanno funzionalità che direttamente sono collegate ai pazienti malati stessi, che possono portare un livello supplementare di fiducia ad un programma della droga o ad una biologia di malattia. Particolarmente se vedete un agente terapeutico novello essere efficace in cellule umane piuttosto che in celle del mouse.

Che cosa può il fiume Charles fornire in comunità scientifica alla neuroscienza 2018?

Siamo qui alla riunione annuale della neuroscienza ogni anno e questo è il più grande evento per il fiume Charles in termini di neuroscienza. Ciò è una sede perfetta per incontrare i nuovi e partner e collaboratori attuali. Egualmente vogliamo restare implicati nel progresso di ricerca nella neuroscienza ed abbiamo molti manifesti scientifici ogni anno che presentiamo nel corso della riunione. Tuttavia, il nostro fuoco principale è di fornire i servizi e la competenza di ricerca per i clienti di Biotech e farmaceutici dell'industria, che stanno sviluppando le nuove modalità terapeutiche per i disordini neurodegenerative e psichiatrici conosciuti e le malattie rare.

ARGOMENTI GRIGI: IMPRONTE DI BIOMARCATORE PER LA MALATTIA DELLA STECCA (VIDEO). Credito: http://eureka.criver.com/gray-matters-biomarker-signatures-for-battens-disease-video/

Abbiamo una vasta gamma di strumenti e le tecnologie disponibili e noi siamo continuamente sviluppanti ed adottanti i nuovi per essere all'avanguardia di ricerca nella neuroscienza. Storicamente abbiamo messo a disposizione le tecnologie che hanno beni di traduzione e possono essere accoppiate con i modelli animali. Egualmente offriamo i modelli cellulari, compreso le cellule staminali umane, che i nostri clienti possono utilizzare nei loro programmi della droga alle varie fasi dello sviluppo.

Nel campo di neuroscienza, c'è un indice di successo basso nell'ottenere le droghe al servizio. Stiamo provando a portare il successo per drogare lo sviluppo introducendo l'alta qualità e le tecnologie e la competenza di traduzione dello sviluppo della droga. Tuttavia, mentre un'organizzazione noi è fornita per supportare completamente tutto il programma della droga dalle valutazioni di sicurezza terapeutiche iniziali dell'identificazione e di convalida dell'obiettivo prima che la droga sia data per la prima volta agli esseri umani. La larghezza completa dei servizi, delle tecnologie e della competenza che offerte del fiume Charles ai sui clienti e partners è a disposizione per massimizzare le possibilità di successo di tutto il programma della droga.

Circa Antti Nurmi

Antti Nurmi ha in 15 anni di esperienza nell'industria di scienze biologiche, con gli ultimi 10 spesi in vari ruoli dei ruoli scientifici della direzione al fiume Charles. Utile il suo PhD dall'università di Kuopio in Finlandia, in cui il suo lavoro ha messo a fuoco sulla ricerca del cervello e sui meccanismi molecolari dietro patologia del colpo.

Ha ricevuto il suo MSc in fisiologia dall'università di Joensuu, Finlandia, in cui si è specializzato in elettrofisiologia cardiaca (specialmente fisiologia del canale ionico e l'uso di toppa-pressione delle tecniche). Il Dott. Nurmi ha pubblicato su vari argomenti che variano dalla fisiologia cardiaca del canale ionico agli approcci terapeutici contro la patologia di malattia nel colpo e nel morbo di Alzheimer.

Citations

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