用于药物发现的电生理学与钙成像检测
AnaBios 提供电生理学和钙成像检测服务,用于评估化合物对人类背根神经节 (DRG) 兴奋性的影响。我们利用手动膜片钳 (Manual Patch Clamp) 技术记录神经元的动作电位或离子电流。该技术能够精确测量动作电位发放频率、动作电位特征、致颤电流 (Rheobase) 以及静息膜电位。
此外,AnaBios 还提供基于荧光的钙成像服务,用以评估化合物与受体相互作用的影响。通过将钙成像与电场刺激 (EFS) 相结合,我们可以通过测量与动作电位发放相关的钙瞬变 (Calcium Transients),来评估化合物对神经元兴奋性的影响。
疼痛相关功能检测数据
图 1(下图) 显示了在 0.1Hz、1Hz、3Hz 和 10Hz 的步进频率下, 给予两种钠通道拮抗剂( Carbamazepine和 PF-05089771)的 10 个神经元所诱发的动作电位数量。
误差棒为标准误 (SEM)。在 0.1Hz 时,神经元受一串 10 个电流脉冲刺激。在 1Hz、3Hz 和 10Hz 时,神经元受一串对应频率的 120 个电流脉冲刺激。结果显示,Carbamazepine) 和 PF-05089771 均以浓度依赖性和频率依赖性的方式抑制动作电位。
图 1: Carbamazepine对动作电位发放的阻断作用
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白皮书
非阿片类疼痛管理新进展:选择性 NaV1.8 抑制剂研究
本白皮书探讨了选择性 NaV1.8 钠通道抑制剂作为一种具有前景的非阿片类疼痛管理策略的发展现状。文中详细解析了 NaV1.8 抑制的分子机制,并重点介绍了 Suzetrigine (VX-548) 和 LTGO-33 等代表性化合物。通过选择性阻断外周痛觉神经元中的 NaV1.8 通道,此类抑制剂提供了一种调节痛觉信号传递的新型方案,能够在无需承担阿片类药物治疗风险的前提下有效缓解疼痛。
在图 2(上)中,人类供体 DRG 组织是利用 AnaBios 专利的手术技术获取的,并通过专人专递,保存在专利的神经停跳液(Neuroplegic Solution)中运送至 AnaBios。随后,在冰冷的神经停跳液中对 DRG 进行解剖,去除所有结缔组织和脂肪。神经节经酶消化处理后,将分离出的神经元进行培养。
细胞被接种在经过 PDL 涂层处理的盖玻片上,并在体外培养(DIV)的前 8 天内进行记录。使用 Axon Instruments 700A 放大器和 Clampex 采样软件记录电流。信号经过 3 kHz 滤波,并以 10 kHz 的频率进行采样。电流通过 P/-4 方案进行漏电流补偿。钠电流是通过从 -80mV 的维持电位给予一个 50 ms 的电压脉冲(至 I-V 曲线峰值)所诱发的。刺激间隔为 10 秒。
电极内液组分(单位 mM):CsF (135), MgCl₂ (1), Na-ATP (2), EGTA (1), HEPES (10)。电极外液组分(单位 mM):NaCl (20), Choline-Cl (95), KCl (3), MgCl₂ (1), CaCl₂ (2), CdCl₂ (0.1), NiCl₂ (0.1), 葡萄糖 (25), HEPES (10), TEA (20), TTX (0.0005)。两种受试药物均溶解于 DMSO 中(最终 DMSO 浓度为 0.1%)。
图 3(上)是记录人源 DRG 神经元钙瞬变(钙阶跃,calcium steps)的示意图。该实验中,神经元负载了 Fluo-8 染料并受电场刺激 (EFS) 诱发。通过该方法可以同步测量以“诱发钙阶跃”形式表现的神经兴奋性。通过对比加入抑制剂 A 前后的钙阶跃数量,即可评估化合物抑制剂的药效。
领略 AnaBios 核心优势
了解人源组织 RIN 值 在药物研发中的重要性
电流钳检测——动作电位发放
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实验规格 (ASSAY FORMAT) |
药物浓度 (DRUG CONCENTRATIONS) |
频率 (FREQUENCY) |
细胞数量 (NUMBER OF CELLS) |
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领先候选药物 (Lead Candidate) |
3 |
0.1, 1, 3, 10Hz |
10 |
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前列腺素 E2 + 缓激肽 (PGE2 + Bradykinin) |
3 |
0.1, 1, 3, 10Hz |
10 |
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奥沙利铂 (Oxaliplatin) |
3 |
0.1, 1, 3, 10Hz |
10 |
分析指标包括:致颤电流 (Rheobase)、静息膜电位、电容,以及在每个化合物浓度和每个刺激频率下的动作电位数量。
斜坡电流钳检测——动作电位发放
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实验规格 (ASSAY FORMAT) |
药物浓度 (DRUG CONCENTRATIONS) |
细胞数量 (NUMBER OF CELLS) |
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领先候选药物 (Lead Candidate) |
3 |
10 |
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前列腺素 E2 + 缓激肽 (PGE2 + Bradykinin) |
3 |
10 |
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奥沙利铂 (Oxaliplatin) |
3 |
10 |
分析指标包括:致颤电流 (Rheobase)、静息膜电位、电容,以及在每个化合物浓度下、每次斜坡电流刺激所产生的动作电位数量
电压钳检测——电压门控钠或钾通道
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实验规格 (ASSAY FORMAT) |
药物浓度 (DRUG CONCENTRATIONS) |
细胞数量 (NUMBER OF CELLS) |
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领先候选药物 (Lead Candidate) |
3 + 冲击浓度 (Hammer concentration) |
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图 2:已知 NaV1.8 阻断剂对人背根神经节神经元中 TTX-R 电流的抑制作用
图3:人源背根神经节神经元钙瞬变记录示意图
图 3:电压刺激
图 4:钙瞬变的激活
人源模型的优势
人源数据优先
动物与人类之间的生化及生理差异,为将临床前安全性和有效性研究转化为临床结果带来了巨大挑战。虽然动物模型仍是生物医学研究和药物研发中不可或缺的工具,但近 90% 经动物测试的化合物在临床试验中遭遇失败,这一事实凸显了采用更现代化方法并在临床前阶段引入人源数据的必要性。我们的先进平台弥合了临床前测试与人源临床试验之间的鸿沟,在节省公司资源的同时,有望增加成功上市的药物数量。
AnaBios 先进的基于人源组织的方法正在推动一种现代化的研发模式,即将动物模型与人类离体(ex vivo)研究相结合。这提供了一种极具影响力的策略,既结合了动物体内(in vivo)测量的优势,又具备产生人源离体数据的能力,从而克服跨物种转化的挑战。
90%
的动物实验候选药物无法通过 临床试验
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