Modelo de Tri-Cultura Cortical Validado para Descoberta de Fármacos Neurodegenerativos
Um modelo de tri-cultura cortical utilizando neurônios e astrócitos derivados de iPSC humana foi validado para descoberta de fármacos neurodegenerativos e triagem de neurotoxicidade. O modelo identificou com sucesso os modos de ação de compostos em testes cegos, atendendo a uma necessidade crítica por modelos corticalmente fisiológicos relevantes. As doenças neurodegenerativas afetam aproximadamente 15% da população global, com prevalência esperada de aumento com o envelhecimento populacional.
Um novo modelo de tri-cultura cortical foi validado para aplicação na descoberta de fármacos para humanos e triagem de neurotoxicidade, oferecendo novas possibilidades para a pesquisa de doenças neurodegenerativas. O modelo, desenvolvido através de uma parceria entre a Axol Bioscience e a Sumitomo Pharma America, utiliza neurônios excitatórios corticais, interneurônios inibitórios corticais e astrócitos derivados de iPSC humana isogênica, cultivados juntos em placas de matriz de multi-eletrodos para avaliar respostas eletrofisiológicas a compostos.
Em um estudo cego investigando oito compostos de referência no axoModel de tri-cultura cortical através de um sistema de matriz de multi-eletrodos Axion, os pesquisadores demonstraram identificação sólida dos modos de ação dos compostos de referência. O sistema Axion Maestro MEA foi utilizado para registrar 18 parâmetros eletrofisiológicos, incluindo parâmetros de pico de eletrodos individuais, parâmetros de explosão de eletrodos, parâmetros de atividade de poço e parâmetros gerais da rede. Todos os parâmetros para diferentes poços foram normalizados para seus valores basais, permitindo a classificação de cada composto cego em seis grupos e subgrupos de acordo com seu comportamento observado.
Os compostos foram organizados em categorias incluindo "Pouco Efeito" (efeitos significativamente diferentes mínimos em comparação com o controle veículo), "Ativadores" (produzindo aumento geral na atividade) e "Desativadores" (induzindo declínio geral na atividade). Após os compostos serem organizados em categorias e o relatório final estabelecido, eles foram desvendados e os resultados foram avaliados em comparação com suas farmacologias conhecidas.
Doenças neurodegenerativas, incluindo a Doença de Alzheimer e a Doença de Parkinson, estão entre as causas mais comuns de deficiência física e cognitiva, experimentadas por aproximadamente 15% da população mundial. Sua prevalência é esperada aumentar à medida que a população mundial envelhece, significando que há uma necessidade crescente por terapias mais eficazes, mais seguras e opções curativas. O córtex é uma área crítica impactada por doenças neurodegenerativas e é um local comum de neurotoxicidade induzida por fármacos, tornando-o um alvo significativo para esforços de descoberta de fármacos.
Uma escassez de modelos corticalmente fisiológicos relevantes apresenta um obstáculo significativo, com modelos animais padrão incapazes de se traduzir para humanos e baixa complexidade de modelos simples de cultura celular e linhagens celulares. O novo modelo de tri-cultura aborda essa lacuna fornecendo um sistema mais fisiológico relevante para descoberta de fármacos e triagem de neurotoxicidade.