Farmakoskopi muliggør opdagelse af immunmodulerende lægemidler ved at analysere immuncelleinteraktioner

Immunsystemet består af en lang række celletyper, der udfører forskellige opgaver i overvågning af vævshomeostase for at beskytte mod patogener og fjerne beskadigede celler. For at sikre den glatte, kontrolleret funktion af dette meget komplekse system, immunceller bruger en bred vifte af biokemiske signalveje aktiveret af opløselige proteiner eller direkte celle-celle-kontakter. Disse veje er også målrettet af moderne lægemidler, for eksempel, kræft immunterapeutiske midler, som retter immunresponset mod specifikke strukturer eller celletyper.

Søgningen efter nye lægemidler, der påvirker immunsystemet på en ønsket måde, er udfordrende. Immunsignalering, ofte en kombination af kommunikation via opløselige proteiner og direkte interaktion af celle-celle-kontakter, er subtil og svær at spore i alle dens nuancer. Indtil nu, der har været mangel på hurtig og robust teknologi til at måle effekten af ​​et potentielt immunmodulerende lægemiddel især i en celle-celle-kontaktdimension.

Ved at kombinere state-of-the-art high-throughput fluorescerende mikroskopi med enkeltcelle billedanalyse og nye analysealgoritmer, Farmakoskopi giver en kraftfuld løsning. Udviklet af en gruppe videnskabsmænd ved CeMM Research Center for Molecular Medicine ved det østrigske videnskabsakademi ledet af direktør Giulio Superti-Furga og testet i samarbejde med det medicinske universitet i Wien, Farmakoskopi kan kvantificere det overordnede rumlige mønster og direkte interaktioner mellem immunceller i blodet med hidtil uset hastighed og nøjagtighed. Metoden blev introduceret i Naturens kemiske biologi .

Kombinerer enkeltcellet opløsning og fuldautomatisk platformskontrol, Farmakoskopi kan teste store lægemiddelbiblioteker såsom Stefan Kubiceks Platform Austria for Chemical Biology (PLACEBO) for forbindelser med immunmodulerende potentiale. "Vi fandt ud af, at 10 procent af alle godkendte lægemidler testet påvirker immunsystemet på en eller anden måde - hvoraf mange ikke var kendt, " siger Gregory Vladimer, en af ​​forfatterne til undersøgelsen.

Med denne metode, forskerne identificerede Crizotinib, et FDA-godkendt lægemiddel til ikke-småcellet lungekræft, at have et hidtil ukendt immunmodulerende potentiale:"Med farmakoskopi, vi kunne spore, hvordan Crizotinib sætter cytotoksiske T-celler i stand til at angribe kræftceller, "forklarer Berend Snijder, den anden med-førsteforfatter. "Forbindelsen inducerer opreguleringen af ​​MHC på overfladen af ​​kræftceller, et proteinkompleks, der genkendes af T-celler."

"Dette er verdens første metode til at spore moduleringen af ​​immunsystemet ved høj opløsning og høj kapacitet, " siger Giulio Superti-Furga, seniorforfatter af undersøgelsen og videnskabelig leder af CeMM. "Farmakoskopi er ikke kun et nyt og kraftfuldt værktøj til lægemiddelopdagelse; det kan også implementeres i grundforskningen ved at visualisere signalmolekylernes effekt på immunsystemet. I fremtiden Farmakoskopi bør anvendes til at teste individuelle patientprøver på deres reaktion på forskellige lægemidler - en milepæl for udviklingen af ​​en personlig præcisionsmedicin. "