Nowy paradygmat przedkliniczny do testowania terapii przeciwstarzeniowych

Abstrakcyjny

Testowanie leków naefekty przeciwstarzeniowebyły historycznie przeprowadzane w badaniach nad długością życia myszy, ale są kosztowne i czasochłonne i nie tylkoco ważne, trudne do podsumowania u ludzi. Ponadto,badania długości życiau myszy nie są dobrze przystosowanelek testowykombinacje, które są celemna starzenie się wpływa wiele czynników. Potrzebne są dodatkowe paradygmaty testowania środków terapeutycznych mających na celu spowolnienie procesu starzenia. Nowy paradygmat, wyznaczonyjako Geropathology Grading Platform (GGP), opiera się na znormalizowanym zestawie wytycznych opracowanych w celu wykrywania obecności lub brakuzmian histopatologicznych i określenie stopnia ciężkości zmian o dużym wpływie na narządy starszych myszy. GGP generujewynik liczbowy dla każdej zmiany chorobowej związanej z wiekiem w narządzie, zsumowany dla wszystkich zmian chorobowych i uśredniony dla wielu myszy, aby uzyskać złożoną zmianę chorobowąwynik (CLS). Wstępne badania pokazują, że platforma generuje CLS, które zwiększają się wraz z wiekiem myszy w sposób zależny od narządu. TheCLS są wystarczająco czułe, aby wykryć zmiany wywołane interwencjami wydłużającymi żywotność myszy, a tym samym pomóc zweryfikować GGP jako nowe narzędziedo pomiaru starzenia biologicznego. Chociaż obecnie zoptymalizowany dla myszy, GGP można dostosować do dowolnegoprzedkliniczny model zwierzęcy. 

Słowa kluczowe:Platforma oceny geropatologicznej — Starzenie się —Zmiany starcze u myszy—Przedkliniczne testy na obecność narkotyków—Terapia przeciwstarzeniowa

Kliknij tutaj, aby poznać Herba Cistanche dla Anti-Aging

Obecnie badania przedkliniczne interwencji terapeutycznych spowalniająstarzenie się w dużej mierze odbywa się poprzez pomiar długości życia jako wyniku u myszy.Jest to jednak stosunkowo kosztowne i czasochłonne. Ponadto,długość życia nie może być używana jako punkt końcowy w badaniach klinicznych na ludziach,ponieważ koszt staje się wygórowany. Ponadto badania długości życiana myszach są zbyt długie i kosztowne, aby skutecznie przetestować kombinacje lekówukierunkowane na wiele ścieżek starzenia. A zatem nowe punkty końcowe i metodysą potrzebne do badań przedklinicznych lub badań przesiewowych lekówmający na celu spowolnienie starzenia się.Aby sprostać tej potrzebie, nowy paradygmat, oznaczony jakoPlatforma oceny geropatologicznej (GGP) (1), został niedawno opracowanyprzez komisję oceniającą geropatologię, składnik aktywnySieci Badań Neuropatologicznych finansowanej przez NIADotacja R24 (Warren Ladiges, PI). W skład komisji wchodzi przewodniczący(Warren Ladiges) i sześciu dyplomowanych patologów weterynarii:Denny Liggitt, DVM, PhD, Wydział Medycyny Porównawczej,Uniwersytet Waszyngtoński, Seattle, Waszyngton; Jessica M. Snyder,DVM, MS, Katedra Medycyny Porównawczej, Uniwersytetz Waszyngtonu, Seattle, Waszyngton; Tim Snider, dr DVM,Katedra Patologii Weterynaryjnej, Oklahoma State University,Stillwater, Oklahoma; Erby Wilkinson, DVM, PhD, Department ofPatologia, University of Michigan, Ann Arber, Michigan; DeniseM. Imai, DVM, PhD, Zakład Patologii Porównawczej,Uniwersytet Kalifornijski, Davis, Davis, Kalifornia; i Smitha P. S.Pillai, DVM, PhD, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle,Waszyngton.

GGP opiera się na standardowym zestawie wytycznych opracowanych w celu (i)wykryć histologiczną obecność lub brak zmian o niewielkim wpływie wwielu narządów oraz (ii) zmierzyć poziom dotkliwości silnego uderzeniazmiany związane ze starzeniem się u myszy (2,3). Platforma jest przeznaczona dowygenerować wynik liczbowy dla każdej zmiany w określonym narządzie, tak abycałkowity wynik zmiany uzyskuje się przez dodanie każdej oceny zmianyorgan dla jednej myszy. Całkowite wyniki zmian chorobowych są uśredniane między wszystkimimyszy w określonej kohorcie w celu uzyskania złożonej oceny zmian chorobowych (CLS)dla tego organu (4). CLS można następnie wykorzystać do porównania odpowiedzido leczenia farmakologicznego w czasie, określić wpływ zmian w genieekspresji lub zbadania wpływu wyzwań środowiskowych naróżnorodne przedkliniczne badania starzenia. Ta platforma została do tego przyzwyczajonaporównaj CLS u 8-, 16-, 24- i 32-miesięcznego samca C57BL/6nia(B6) i szczepy myszy C57BL/6nia × BALB/cnia F1 (CB6F1). Jakmożna zobaczyć wRysunek 1A, CLS w czterech narządach, sercu, płucach, nerkach, a wątroba myszy B6 wzrastała w sposób zależny od wiekuprzewidział. Wyraźnie widać, że największe tempo wzrostu CLSmiał od 16 do 24 miesięcy. Poza tym były różnicew tempie wzrostu CLS między poszczególnymi narządami. Podobnywzór zaobserwowano również u myszy CB6F1 (Rysunek 1B) wskazując, żezwiązany z wiekiem wzrost CLS nie był zależny od szczepu.

Jedna z zalet GGP jako nowego par testowania lekówadygmatem jest to, że różnice można zaobserwować w CLS u myszy w średnim wiekuleczony lekiem przeciwstarzeniowym w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Na egzaminPle, platforma została użyta do porównania CLS u myszy B6 leczonychrapamycyna przez 2 miesiące, rozpoczynając leczenie w wieku 24 miesięcy.Mikrokapsułkowana rapamycyna była dostarczana w paszy w ilości 42 ppm.Jak widać wRysunek 1C, myszy leczone rapamycyną znacząconiższy CLS w wielu narządach w porównaniu z myszami otrzymującymi placebo.Eksperymenty z dodatkowymi lekami przeciwstarzeniowymi pomogłyby w dalszym rozwojuzweryfikować te wstępne obserwacje. CLS również dobrze korelował z innymimiary spadku związanego z wiekiem, jak pokazano na przykładzie sercastarzenie się wRysunek 1D. Wskaźnik masy lewej komory, określony ilościowo za pomocą ECHO,jest miarą przewlekłej postępującej choroby serca i dysfunkcji.Serce CLS zmieniło się bardziej dramatycznie niż lewa komorawskaźnik masy w tym samym okresie życia, co sugeruje, że CLS może byćbardzo czułym wskaźnikiem dysfunkcji serca związanej z wiekiem. Sekundaprzykładem jest zależny od wieku wzrost związanych z tym uszkodzeń stawów nadgarstkaze związanym z wiekiem spadkiem siły chwytu przedniej łapy(5). Te obserwacje pomagają zweryfikować GGP jako sposób pomiarustarzenie biologiczne. Ma to kluczowe znaczenie dla przyspieszenia tempa testowaniaterapie ukierunkowane na starzenie. Konieczne są dalsze prace w celu dostosowania GGPz badaniami długości życia myszy, inne miary starzenia, na przykładkruchość i punkty końcowe patologii molekularnej, które łatwo się przekładają (6).

Dzięki temu platforma może być używana w szybki i delikatny sposóbłatwo przetestować nie tylko pojedyncze leki, ale także ich kombinacjecelować w różne szlaki molekularne związane ze starzeniem. GGPujawnia również, które narządy są najbardziej dotknięte konkretną interwencją. Może to pomóc w kierowaniu przyszłymi badaniami klinicznymi i punktami końcowyminależy mierzyć. GGP zostanie rozszerzony na dodatkowe narządyoraz zestawy tkanek obejmujące mięśnie szkieletowe, przednią łapę składającą się ze stawówi kości, głowa składająca się z jamy nosowej, zębów, oczu, uszu, mózgu ipnia mózgu i narządów rozrodczych. Komitet GGP działasfinalizować wytyczne dotyczące klasyfikacji tych zestawów organów w najbliższej przyszłości.

Rysunek 1.Złożone oceny uszkodzeń generowane przez platformę oceny geropatologicznej u myszy zmieniają się w sposób zależny od wieku i leków. (A) Zmiana złożonawyniki w czterech grupach wiekowych samców myszy C57BL/6N rosną wraz z wiekiem i w sposób zależny od narządu,N= 12/kohorta. (B) Złożona ocena zmian wcztery grupy wiekowe samców myszy CB6F1 zwiększają się wraz z wiekiem i w sposób zależny od narządu,N= 12/kohorta. (C) Złożone wyniki zmian chorobowych są tłumioneu 24-miesięcznych myszy C57BL/6 po 2 miesiącach doustnego podawania rapamycyny, 42 ppm,N= 6–7/kohorta,pMniejsza lub równa 0,05. (D) Złożone wyniki uszkodzeń w sercu zwiększają się w wyrównaniuze wskaźnikiem masy lewej komory (LVMI) i masą narządów jako miarami postępu zaniku czynności serca wraz z wiekiem u myszy C57BL/6N,N= 12/kohorta.

FinansowanieTa praca była wspierana przez NIA R24 AG047115 (WL, PI), NIA R01AG031764 (PR, PI), NIA P01 AG043376 (LN) i przedstawiony naWarsztaty geropatologiczne w połączeniu z dorocznym spotkaniem Stowarzyszenia imAmerican Aging Association w Seattle, Waszyngton, czerwiec 2016 r.

Konflikt interesówAutorzy oświadczają, że nie mają konfliktu interesów do zadeklarowania.

Bibliografia

1. Ladiges W, Ikeno Y, Niedernhofer L, et al. Badania neuropatologicznesieć: interdyscyplinarne podejście do integracji patologiibadania nad starzeniem.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71:431–434. doi:10.1093/gerona/glv079

2. Treuting PM, Linford NJ, Knoblaugh SE i in. Redukcja wieku współpracownikówated patologii u starych myszy przez nadekspresję katalazy w mitochondriach.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2008;63:813–822. PMID:18772461

3. Ladiges W, Ikeno Y, Liggitt D, Treuting PM. Krytycznym aspektem jest patologiaprzedklinicznych badań nad starzeniem.Pathobiol Aging Wiek Relat Dis. 2013;3:22451. doi:10.3402/pba.v3i0.22451

4. Ocena Ladiges W. Pathology jest niezbędna do walidacji translacjipunktów końcowych w przedklinicznych badaniach nad starzeniem.Pathobiol Aging Wiek Relat Dis. 2016;6:31478. doi:10.3402/pba.v6.31478

5. Ge X, Cho A, Ciol MA, Pettan-Brewer C, Rabinovitch P, Ladiges W.Siła chwytu jest potencjalnie wczesnym wskaźnikiem spadku sprawności związanego z wiekiemmyszy.Pathobiol Aging Wiek Relat Dis. 2016;6:32981. doi:10.3402/pba.v6.32981 

6. Niedernhofer LJ, Kirkland JL, Ladiges W. Koniec patologii molekularnejpunkty przydatne w badaniach nad starzeniem.Aging Res Rev. 2016. doi:10.1016/j.arr.2016.09.012 [Epub przed drukiem].

Zapytaj o więcej:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950