ディープラーニングと電気生理学ツールがオーガノイド薬物スクリーニングを推進
薬剤開発向けのオーガノイドスクリーニングを強化する新たな技術。定量分析のための物理学情報ディープラーニングフレームワークと、機能解析のための自動電気生理学システムが含まれる。
最近の2つの開発は、創薬における患者由来オーガノイドの利用を加速することを目指している：オーガノイド応答を定量するための物理学情報ディープラーニングフレームワークと、3次元神経培養における生体電気生理学的活動を測定するための自動システムである。
npj Digital Medicineに掲載された研究では、DICE-2DSegが紹介されている。これは、OCT由来のスライス内coherent強化とグラフベースのスライス間コンテキスト集約を組み合わせたグラフ強化フレームワークである。多様ながん種と薬剤で検証された93体積を用いた検証では、高スループットバリアントはnnUNet3Dに対して14倍の高速化を達成しつつ、精度を93.65%維持する。これは、0～100マイクロメートルの薬剤応答性残渣に対して新たな最新技術を確立し、100マイクロメートル以上のクラスタに対して高忠実度を維持する。
Diagnostic Biochipsは、SomaFocusを開発した。これは、完全なオーガノイドに超微細シリコンプローブを挿入し、生体電気生理学的活動を測定する自動システムである。この技術は、協調的なニューロン発火とネットワークダイナミクスに関するデータを生成し、これらは純粋に構造的または分子的アッセイでは往往検出できない。SomaFocusは主に脳オーガノイド、スフェロイド、アセンブロイドに焦点を当てているが、腸、網膜、皮膚のオーガノイドにも対応する。
オーガノイドは、患者組織の主要な特徴を保持する遺伝子プログラム可能なモデルであり、疾患モデリング、標的検証、バイオマーカー発見、治療評価の機会を提供する。しかし、オーガノイド間の変動、成熟状態、より良い機能的リードアウトの必要性を含む課題が残っている。
DICE-2DSegの研究は、いくつかの中国の研究プログラムから支援を受けており、Regenovo Ltd.のオーガノイドサンプルと計算リソースを利用した。SomaFocusシステムは、創薬パイプラインの自動化ニーズに応えるように設計されている。