Запальне захворювання кишечника (ВЗК) — це хронічне захворювання, яке вражає мільйони людей у всьому світі, яке характеризується запаленням шлунково-кишкового тракту. Завдяки прогресу в імунотерапії, націлювання на конкретні молекули, такі як α4β7, показало перспективу в управлінні симптомами ЗЗК та забезпеченні довгострокового полегшення. α4β7 — це білок інтегрину, який відіграє ключову роль у транспортуванні лімфоцитів, зокрема у спрямуванні імунних клітин до кишківника, де часто виникає запалення при ВЗК. Щоб оцінити ефективність таргетування α4β7, використання Моделі ВЗК на тваринах мають вирішальне значення. У цій статті ми досліджуємо, як ці моделі використовуються в доклінічних дослідженнях, технології, що використовуються для вивчення поведінки імунних клітин, і значення блокади α4β7 у терапевтичних розробках.
Роль α4β7 у самонаведенні кишечника
Лімфоцити, включаючи Т-клітини, є важливими гравцями в імунній відповіді. Вони циркулюють через кровотік і вибірково мігрують до тканин, де є запалення, наприклад, кишечник у пацієнтів із ЗЗК. Процес міграції лімфоцитів регулюється інтегринами, які є молекулами клітинної адгезії, які допомагають імунним клітинам прилипати до ендотеліальних клітин кровоносних судин перед тим, як перейти до ділянок тканини.
Серед цих інтегринів α4β7 є критично важливим для спрямування лімфоцитів до кишківника. Він взаємодіє з MAdCAM-1, білком, який експресується на ендотеліальних клітинах кишечника, полегшуючи проникнення імунних клітин у кишкову тканину. При IBD цей процес порушується, що призводить до надмірної інфільтрації імунних клітин і хронічного запалення. Націлювання на α4β7 стало центром уваги дослідників, які прагнуть запобігти аномальним імунним реакціям, які характеризують IBD.
Інтегрини в міграції імунних клітин
Інтегрини, як і α4β7, відіграють центральну роль у міграції імунних клітин. Вони експресуються на поверхні лейкоцитів (білих кров’яних клітин) і взаємодіють з лігандами на ендотелії, внутрішній оболонці кровоносних судин. Ця взаємодія має вирішальне значення для правильного переміщення імунних клітин до різних тканин організму. У випадку ЗЗК аномальна торгівля імунними клітинами до кишечника призводить до запалення та пошкодження тканин.
Інтегрин α4β7 зв’язується з білком MAdCAM-1 на ендотеліальних клітинах, полегшуючи міграцію лімфоцитів у слизову оболонку кишечника. Інгібування цього шляху може запобігти проникненню імунних клітин у кишечник, пропонуючи багатообіцяючу терапевтичну стратегію для зменшення запалення, пов’язаного з IBD.
Схвалені методи лікування: ведолізумаб
Ведолізумаб, моноклональне антитіло, яке специфічно діє на α4β7, є одним із схвалених методів лікування ЗЗК. Блокуючи взаємодію α4β7-MAdCAM-1, ведолізумаб запобігає міграції імунних клітин до кишківника, тим самим зменшуючи запалення. Цей підхід продемонстрував ефективність у лікуванні як хвороби Крона, так і виразкового коліту, двох основних форм ЗЗК.
Схвалення ведолізумабу ознаменувало важливу віху в лікуванні ЗЗК, надаючи пацієнтам таргетну терапію, спрямовану на основну імунну дисрегуляцію. Однак ефективність такої терапії може відрізнятися від пацієнта до пацієнта, що підкреслює необхідність продовження дослідження шляху α4β7 та інших потенційних терапевтичних цілей.
Моделювання трафіку лімфоцитів при ВЗК
Щоб краще зрозуміти роль α4β7 у IBD та потенційний вплив терапії, спрямованої на цей шлях, дослідники значною мірою покладаються на моделі тварин. Ці моделі дозволяють вивчати поведінку лейкоцитів in vivo, надаючи розуміння механізмів захворювання та ефектів нових методів лікування.
Використання DSS і TNBS для вивчення поведінки лейкоцитів
Дві поширені моделі на тваринах, які використовуються для вивчення ЗЗК, це DSS (декстран сульфат натрію) і TNBS (2,4,6-тринітробензолсульфонова кислота). Ці моделі імітують запалення, яке спостерігається при IBD людини, викликаючи коліт у гризунів.
Модель DSS: DSS — це хімічна речовина, яка при введенні в питну воду порушує бар’єр слизової оболонки кишечника, що призводить до запалення та виразки товстої кишки. Ця модель точно імітує виразковий коліт у людей і широко використовується для вивчення механізмів запалення кишечника та тестування потенційних методів лікування.
Модель TNBS: TNBS використовується для індукції форми коліту, що нагадує хворобу Крона. Вводячи TNBS в товсту кишку, дослідники можуть викликати серйозне запалення та Т-клітинну інфільтрацію. Ця модель особливо корисна для вивчення імунної відповіді та тестування терапії, спрямованої на міграцію Т-клітин.
Обидві моделі дозволяють дослідникам оцінити вплив блокади α4β7 на обмін імунними клітинами та подальше зменшення запалення. Вони також служать платформами для тестування нових ліків і антитіл, таких як ведолізумаб, перед їх початком клінічних випробувань.
Відстеження імунних клітин за допомогою візуалізації або проточної цитометрії
Досягнення технологій візуалізації та проточної цитометрії значно розширили здатність відстежувати імунні клітини на моделях тварин. Такі методи, як флуоресцентне мічення та зображення живих клітин, дозволяють дослідникам спостерігати за міграцією імунних клітин у режимі реального часу. З іншого боку, проточна цитометрія надає детальні дані про популяції імунних клітин, присутні в різних тканинах, що дозволяє дослідникам кількісно оцінити інфільтрацію лімфоцитів у кишечнику.
Ці технології є неоціненними у вивченні ефективності лікування, націленого на α4β7, оскільки вони забезпечують точні вимірювання поведінки імунних клітин у відповідь на медикаментозне лікування. Спостерігаючи за транспортуванням лімфоцитів, дослідники можуть краще зрозуміти терапевтичний потенціал блокування шляху α4β7.
Вибір правильної моделі для дослідження шляху α4β7
Вибір відповідної тваринної моделі є важливим для вивчення шляху α4β7 у контексті ЗЗК. Різні моделі дають унікальне уявлення про хворобу та ефекти таргетної терапії.
DSS для проникності слизової оболонки
Модель DSS особливо корисна для вивчення проникності слизової оболонки та ролі бар’єрної функції кишківника при ЗЗК. Використовуючи DSS для індукції коліту, дослідники можуть перевірити, як блокада α4β7 впливає на цілісність кишкового бар’єру та чи може вона запобігти виникненню запалення.
TNBS для Т-клітинної інфільтрації
Модель TNBS є цінною для вивчення Т-клітинної інфільтрації, ключової особливості IBD. Оскільки α4β7 відіграє вирішальну роль у спрямуванні Т-клітин до кишківника, блокування цього шляху в моделі TNBS дозволяє дослідникам оцінити, як це впливає на ступінь інфільтрації імунних клітин і пошкодження тканин.
Блокування α4β7: Плани доклінічних досліджень
Доклінічні дослідження, спрямовані на блокаду α4β7, зазвичай передбачають використання моноклональних антитіл або малих молекул. Ці дослідження мають на меті оцінити безпеку та ефективність терапії, націленої на α4β7, до початку клінічних випробувань.
Підходи на основі антитіл або малих молекул
Моноклональні антитіла, такі як ведолізумаб, є одним із основних підходів до блокування шляху α4β7. Ці антитіла призначені для специфічного зв’язування з α4β7 і запобігання його взаємодії з MAdCAM-1. Малі молекули, які націлені на той самий шлях, також досліджуються, пропонуючи альтернативу терапії на основі антитіл.
Моніторинг клітинної інфільтрації та цитокінового середовища
У доклінічних дослідженнях ефекти блокади α4β7 часто оцінюють шляхом моніторингу клітинної інфільтрації та рівня цитокінів. Гістопатологічний аналіз дозволяє дослідникам оцінити ступінь запалення та пошкодження тканин, тоді як аналіз цитокінів дає змогу зрозуміти імунну відповідь. Ці кінцеві точки є вирішальними для визначення терапевтичного потенціалу інгібіторів α4β7.
Оцінка клінічних маркерів при блокаді α4β7
На тваринних моделях ефективність блокади α4β7 зазвичай оцінюють за допомогою кількох клінічних маркерів, зокрема:
Гістопатологія: дослідження зразків тканин для оцінки запалення та пошкодження.
Індекс пошкодження товстої кишки (CDI): система оцінки, яка використовується для кількісного визначення ступеня пошкодження товстої кишки.
Індекс активності захворювання (DAI): клінічний показник, який використовується для оцінки загальної тяжкості коліту.
Крім того, оцінюють фармакодинаміку та фармакокінетику, щоб зрозуміти, як препарат взаємодіє з організмом і як довго він залишається активним у системі.
Висновок
Моделі на тваринах є незамінними інструментами в розробці α4β7-цільової терапії для IBD . Забезпечуючи платформу для вивчення поведінки імунних клітин, оцінки ефективності ліків і визначення потенційних терапевтичних цілей, ці моделі відіграють вирішальну роль у розвитку галузі лікування аутоімунних захворювань. У Hkeybio ми спеціалізуємося на доклінічних дослідженнях, пропонуючи найсучасніші моделі тварин і лабораторні послуги для підтримки розробки нових методів лікування аутоімунних захворювань, таких як ЗЗК.
Маючи майже 20-річний досвід у цій галузі, Hkeybio є надійним партнером для фармацевтичних компаній, які прагнуть вивести на ринок нові методи лікування. Наші знання в моделях аутоімунних захворювань і наші найсучасніші засоби дозволяють нам надавати комплексну підтримку для доклінічної розробки ліків.
Зв’яжіться з нами сьогодні, щоб дізнатися більше про наші послуги та про те, як ми можемо допомогти у ваших доклінічних дослідженнях.
