Krossategundir heila- og mænuvökvagreining (CSF greining) og gervi fylkisþróun: Að leysa lykil tæknilega flöskuhálsa í Bioanalysis

1 iPhase vörur

2 Lífeðlisfræðileg virkni heila- og mænuvökva: Lífsýni á heila lyfjum

Heilanum er skipt í fjóra hluta, þar á meðal telencephalon, diencephalon, cerebellum og heila. Holin í ýmsum hlutum heilans eru kölluð sleglar, sem eru fylltir meðheila- og mænuvökvi (CSF). Heila- og mænuvökvi tekur aðallega þátt í dreifingu og umbrotum lyfja í heila og miðtaugakerfi (CNS).

Lyfhrif rannsaka kraftmiklar breytingar á frásog lyfja, dreifingu, umbrot og útskilnað í líkamanum með megindlegri greiningu, sem endurspeglar förgun lyfja líkamans, með áherslu á að fylgjast með styrk blóðs. Blóðið - Brain Barrier (BBB) ​​er kraftmikið skiptisviðmót með sértæka gegndræpi, sem takmarkar dreifingu skaðlegra efna og lyfja í heilanum en takmarka einnig inngöngu þeirra frá blóðrásinni í heila parenchyma. Þegar BBB breytir gegndræpi lyfja, getur það ekki nákvæmlega endurspeglað styrk lyfsins ekki nákvæmlega styrk lyfsins í heilanum. Einfaldlega að nota styrk blóðlyfja sem staðgengil fyrir styrk lyfja í miðtaugakerfinu getur leitt til ófullnægjandi skammta og er hætta á að trufla háþróaða taugavirkni hjá dýrum vegna meðferðar aukaverkana af völdum lyfja sem ekki eru í miðtaugakerfinu sem fara í heilavef. Þess vegna, á þjóðhagsstigi, eru einsleitni í heilavef eða útdráttaraðferðir í heila- og mænu aðallega notaðar við lyfjahvörf rannsóknir í heila.

3 Mikilvægi heila- og mænuvökvagreiningar í þróun lyfja

Próteininnihald CSF er afar lítið og lyfjaþéttni þess er oft notað sem staðgengill fyrir miðtaugakerfið. Hins vegar er notkun CSF blóðrásar mun hægari en blóðrásin, sem leiðir til ófullnægjandi blöndunar á CSF innihaldi dýra. Það fer eftir sýnatöku staðsetningu/tíma og stjórnunarleið, styrkur lyfsins í CSF getur verið mjög breytilegur.Gervi heila- og mænuvökvi (Gervi CSF, ACSF) er lausn sem hermir eftir samsetningu og virkni náttúrulegs heila- og mænuvökva og getur metið nákvæmlega lyfjahvörf í in vitro í in vitro ADME tilraunum. Að auki er einnig hægt að nota gervi heila- og mænuvökva til að meta áhrif þess á heilabjúg og sértæk prótein.

4 Áskoranir greiningar á heila- og mænuvökva og nauðsyn gervi auða fylkis

4.1 Siðferðilegar/klínískar takmarkanir til að fá náttúrulegan heila- og mænuvökva

Að fá náttúrulegan heila- og mænuvökva stendur enn frammi fyrir siðferðilegum flöskuhálsum. Heilbrigðir einstaklingar þurfa að fá heila- og mænuvökva í gegnum stungu í lendarhrygg eða frárennsli í slegli, sem stafar af áhættu af ífarandi aðgerðum og gerir það erfitt að ráða heilbrigða sjálfboðaliða. Notkun gervi heila- og mænuvökva/hermt eftir heila- og mænuvökva(Gervi CSF/hermt CSF)) fylki í stað náttúrulegra sýna til að fínstilla aðferð, forðast siðferðileg vandamál, tryggja staðlaða greiningu meðan varðveita einkenni fylkis (svo sem lítið prótein og salta samsetningu).

4.2 Matrixáhrif af völdum verulegs einstaklingsmismunar

Tegundir/einstaklingsbundin munur á próteininnihaldi (15 - 100 mg/dL), fosfólípíð og innræn efni í náttúrulegum heila- og mænuvökva geta valdið jónbælingu/auknum áhrifum í LC - MS/MS greiningu, sérstaklega sem hefur áhrif á magn nákvæmni lágt styrk lyfja. Með því að sérsníða gervi heila- og mænuvökva/hermaðan heila- og mænuvökva og herma eftir próteini/fituþéttni mismunandi tegunda, er LC - MS/MS tækni notuð til að koma á stöðluðu kvörðunarferli og draga úr mismun á milli lotu. Það er einnig mögulegt að stilla farsíma áfanga (svo sem HILIC litskiljun) eða lengja varðveislutíma til að aðgreina markefni frá Matrix truflandi íhlutum.

4.3 Áhrif breytinga á náttúrulegum fylkisþáttum á greiningu við sjúkdómaaðstæður

Sjúkdómur heila- og mænuvökvi getur innihaldið óeðlileg prótein (svo sem minnkað APand aukið tau), blóði - lekaafurðir í heilahindrun (svo sem blóðrauða) eða bólguþáttum (IL - 6), sem truflar jónunarvirkni eða litskiljun á LC - MS/MS.

5 Cross tegundir heila- og mænuvökva

5.1 Heila- og mænuvökvi manna(CSF manna)

Mannheilbrigðisvökvier gullpróf í heila- og mænuvökva, en siðferðilegar takmarkanir leiða til skorts á náttúrulegum sýnum; Lágt prótein (15 - 45 mg/dL), lítið frumuinnihald, sem krefst mikils - næmi LC - MS/MS uppgötvun taugamerkja (eins og Aβ, Tau).

5.2 Cynomolgus apa heila- og mænuvökvi (Apa CSF/ NHP CSF)

Cynomolgus api Cerebr mængurvökvier ekki - manna höfnunarlíkanið næst mönnum, með lítinn einstaklingsmismun, er hentugur fyrir PK/PD og öryggismat áHefðbundin lyfjameðferð, og er ákjósanlegt staðlað líkan fyrir forklínískar rannsóknir á flestum lyfjum í miðtaugakerfinu.

5.3 Rhesus api heila- og mænuvökvi (api CSF/ NHP CSF)

Rhesus api heila- og mænuvökvier borið saman við cynomolgus apa, það hefur sterkari einkenni taugafrumna svörun og hentar betur fyrir taugabólgu sem tengjast taugabólgu eða ónæmiseftirlitslyfjum.

5.4 Beagle hunda heila- og mænuvökvi (Beagle Dog CSF)

Beagle heila- og mænuvökvier mikið próteinþol líkan, sem er hentugur til að meta blóð í heila - gegndræpi í heilahindrun og rannsaka umbrot á makrómeinum.

5,5 SD rotta heila- og mænuvökvi (Rottu CSF)

SD rotta heila- og mænuvökviTilheyrir litlu magni í heila- og mænuvökva, með aðlagandi háu - afköstum skimun, litlum tilkostnaði og auðveldum genabreytingu, sem er mikið notað í rannsókn á taugahrörnunarsjúkdómum.

5.6 Mús heila- og mænuvökvi (Mús CSF)

Mús heila- og mænuvökvier mikilvægt tilraunamódel í rannsóknum á taugavísindum, sérstaklega mikið notað í gena breyttum sjúkdómslíkönum (svo sem Alzheimerssjúkdómi, Parkinsonssjúkdómi) og miðtaugakerfi (CNS) lyfjaskimun.

5,7 minipig heila- og mænuvökvi (Minipig CSF)

Minipig heila- og mænuvökvi 'S líffærafræðileg uppbygging gerir kleift að endurtekna sýnatöku, sem gerir það hentugt fyrir langvarandi lyfjafræðilegar rannsóknir. Samt sem áður er staðfest að samsetning fosfólípíða er verulega frábrugðin mönnum og sannreyna þarf sértækni aðferðarinnar.

5,8 Cerebrospinal vökvi í kanínu (Kanína CSF)

Kanína CSF er eitt af algengum tilraunamódelum í rannsóknum á taugavísindum og þróun lyfja, sérstaklega við augnlyf, miðtaugakerfi (CNS) sjúkdóma og blóðþrýstingsrannsóknir (BBB) ​​gegndræpi, þar sem það hefur einstaka kosti.

Niðurstaða

Greining á heila- og mænuvökva (CSF) gegnir lykilhlutverki í þróun miðtaugakerfis (CNS), sem veitir gagnrýna innsýn í skarpskyggni lyfja yfir blóðið - Brain Barrier (BBB) ​​og lyfjahvörf í miðtaugakerfinu. Notkun náttúrulegra CSF stendur þó frammi fyrir verulegum áskorunum, þar með talið siðferðilegum þvingunum í sýnishornasöfnun, inter - tegundir og inter - einstök breytileiki í fylkissamsetningu og breyttum lífefnafræðilegum sniðum í sjúkdómsástandi. Þessar takmarkanir undirstrika nauðsyn ACSF fylkja, sem gera kleift að staðla og endurskapanlegar lífgreiningarprófanir meðan þeir draga úr siðferðilegum og tæknilegum hindrunum.

LC - MS/MS hefur komið fram sem lykilgreiningartæki fyrir CSF rannsóknir og býður upp á mikla næmi og sértæki til að mæla lyf og lífmerkja við lágan styrk. Engu að síður, fylkisáhrif - ekin af mismun á próteini, lípíð- og saltainnihaldi milli tegunda - streymir vandlega hagræðingu sýnishorns og litskiljunaraðstæðna. Gervi CSF fylki, sniðin að líkja eftir heilbrigðum og meinafræðilegum aðstæðum (t.d. hækkuðum tau eða Aβ42 í Alzheimerssjúkdómi), auka áreiðanleika aðferðar og auðvelda samanburð á tegundum.

Meðal dýralíkana líkist Cynomolgus api CSF náið CSF manna og er valinn fyrir almennar PK/PD rannsóknir, en Rhesus api CSF hentar betur fyrir taugabólgurannsóknir vegna aukinnar ónæmissvörunar. Nagdýralíkön (t.d. SD rottur) bjóða upp á kostnað - Árangursríkir, háir - afköst skimunarmöguleikar, en minipig CSF gerir ráð fyrir endurteknum sýnatöku í langri - tíma rannsóknum.

Að lokum, samþætting tegunda - Sértæk gervi CSF fylki með háþróaðri LC - MS/MS aðferðafræði fjallar um mikilvægar flöskuháls í þróun lyfjaþátta, sem gerir kleift að nákvæmari, siðferðilegar og þýða forklínískar rannsóknir. Framfarir í framtíðinni ættu að einbeita sér að því að betrumbæta meinafræðilegar CSF líkön og hámarka lífgreiningarflæði til að spá fyrir um klínískar niðurstöður betur.

Lykilorð: Cerebrospinal Fluid, Artificial Cerebrospinal Fluid, Artificial CSF, Simulated Cerebrospinal Fluid, Simulated CSF, CSF Sample, LC-MS/MS, Human CSF, Cynomolgus Monkey Cerebrospinal Fluid (CSF), Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid (CSF), Monkey Cerebrospinal Fluid, NHP CSF, Monkey CSF, Beagle Dog Cerebrospinal Fluid, Beagle Dog CSF, SD rottu heila- og mænuvökvi, rottu CSF, mús CSF, minipig heila- og mænuvökvi, minipig CSF, kanína heila- og mænuvökvi, Rabbit CSF, CSF sýni, greining á heila- og mænuvökvagreiningu.

Vitna: Ban Wei - Kang, Yang Zhi - Hong. Rannsóknaráætlanir og framfaratækni framfarir í lyfjahvörfum í heila. Kínverska lyfjafræðileg tilkynning, 2023, 39 (9): 1607 - 1612.