Nova predklinična paradigma za testiranje terapevtikov proti staranju

Povzetek

Testiranje zdravil zaučinki proti staranjuso v preteklosti izvajali v študijah življenjske dobe miši, vendar so drage in dolgotrajne, in še večkar je pomembno, težko povzeti pri ljudeh. poleg tegaštudije življenjske dobepri miših niso primernitestiranje zdravilakombinacije, ki ciljajoveč dejavnikov, povezanih s staranjem. Potrebne so dodatne paradigme za preskušanje terapevtikov, namenjenih upočasnitvi staranja. Nova paradigma, imenovanakot Geropathology Grading Platform (GGP), temelji na standardiziranem naboru smernic, razvitih za odkrivanje prisotnosti ali odsotnosti nizkega učinka.histopatoloških lezij in za določitev stopnje resnosti lezij z velikim udarcem v organih starih miši. GGP ustvarja aštevilčni rezultat za vsako s starostjo povezano lezijo v organu, seštevek vseh lezij in povprečje za več miši, da dobimo sestavljeno lezijoocena (CLS). Predhodne študije kažejo, da platforma ustvarja CLS, ki se povečujejo s starostjo miši na način, ki je odvisen od organov. TheCLS so dovolj občutljivi, da zaznajo spremembe, ki jih povzročijo posegi, ki podaljšujejo življenjsko dobo miši, in tako pomagajo potrditi GGP kot novo orodjeza merjenje biološkega staranja. Medtem ko je GGP trenutno optimiziran za miši, ga je mogoče prilagoditi vsempredklinični živalski model. 

Ključne besede:Platforma za ocenjevanje geropatologije—Staranje—Starostne lezije pri miših—Predklinično testiranje zdravil—Terapevtiki proti staranju

Kliknite tukaj, če želite spoznati Herba Cistanche za preprečevanje staranja

Trenutno se predklinično testiranje terapevtskih posegov upočasnjujestaranje se v veliki meri izvaja z merjenjem življenjske dobe kot rezultata pri miših.Vendar je to razmeroma drago in dolgotrajno. Poleg tegaživljenjske dobe ni mogoče uporabiti kot končno točko v kliničnih preskušanjih na ljudeh,ker postanejo stroški previsoki. Poleg tega študije življenjske dobepri miših so predolgi in predragi za učinkovito testiranje kombinacij zdravilki ciljajo na več poti staranja. Tako nove končne točke in metodeso potrebni za predklinično testiranje ali presejanje terapevtikovnamenjeno upočasnitvi staranja.Za reševanje te potrebe je nova paradigma, označena kotGeropathology Grading Platform (GGP) (1), je bil nedavno razvitaktivna komponenta komisije za ocenjevanje geropatologijeNevropatološke raziskovalne mreže, ki jo financira NIADotacija R24 (Warren Ladiges, PI). Komisijo sestavljajo predsednik(Warren Ladiges) in šest veterinarskih patologov s certifikatom:Denny Liggitt, DVM, PhD, Oddelek za primerjalno medicino,Univerza Washington, Seattle, Washington; Jessica M. Snyder,DVM, MS, Oddelek za primerjalno medicino, UniverzaWashington, Seattle, Washington; Tim Snider, DVM, Ph.D.,Oddelek za veterinarsko patologijo, Državna univerza Oklahoma,Stillwater, Oklahoma; Erby Wilkinson, DVM, PhD, Department ofPatologija, Univerza v Michiganu, Ann Arber, Michigan; DeniseM. Imai, DVM, PhD, Oddelek za primerjalno patologijo,Kalifornijska univerza, Davis, Davis, Kalifornija; in Smitha P. S.Pillai, DVM, PhD, Center za raziskave raka Fred Hutchinson, Seattle,Washington.

GGP temelji na standardnem nizu smernic, razvitih za (i)odkriti histološko prisotnost ali odsotnost lezij z majhnim učinkomveč organov in (ii) izmeriti stopnjo resnosti močnega udarcalezije, povezane s staranjem, pri miših (2,3). Platforma je zasnovana tako, daustvarite številčni rezultat za vsako lezijo v določenem organu, tako daskupno oceno lezije dobimo tako, da za to seštejemo oceno vsake lezijeorgan za eno miško. Skupni rezultati lezij so povprečni med vsemimiši v določeni kohorti za pridobitev ocene sestavljene lezije (CLS)za ta organ (4). CLS se nato lahko uporabi za primerjavo odgovorovdo zdravljenja z zdravili skozi čas, določiti učinek sprememb v genizražanja ali raziskati vpliv okoljskih izzivov vrazlične predklinične študije staranja. Ta platforma je bila navajenaprimerjaj CLS pri 8-, 16-, 24- in 32-mesečnem samcu C57BL/6nia(B6) in sevi miši C57BL/6nia × BALB/cnia F1 (CB6F1). Kotje mogoče videti vSlika 1A, CLS v štirih organih, srcu, pljučih, ledvicah, in jetra pri miših B6 so se povečala v odvisnosti od starosti kotnapovedano. Jasno je razvidno, da je največja stopnja povečanja CLSje bil med 16 in 24 meseci. Poleg tega so bile razlikev hitrosti naraščanja CLS med posameznimi organi. Podobnovzorec so opazili tudi pri miših CB6F1 (Slika 1B), kar pomeni, da jes starostjo povezano povečanje CLS ni bilo odvisno od seva.

Ena od prednosti GGP kot novega testiranja drog paradigma je, da je mogoče opaziti razlike v CLS pri miših srednjih letzdravljeni z zdravilom proti staranju v samo nekaj mesecih. Za izpitje bila platforma uporabljena za primerjavo CLS pri miših B6, zdravljenih zrapamicin 2 meseca, z začetkom zdravljenja pri starosti 24 mesecev.Mikrokapsuliran rapamicin je bil dostavljen v krmi pri 42 ppm.Kot je razvidno izSlika 1Cso imele miši, zdravljene z rapamicinom, znatnonižji CLS v več organih v primerjavi z mišmi, ki so prejemale placebo.Poskusi z dodatnimi zdravili proti staranju bi pomagali še naprejpotrdite ta začetna opažanja. CLS je tudi dobro korelirala z drugimimeritve s starostjo povezanega upada, kot je prikazano na primeru srčnegastaranje vSlika 1D. Indeks mase levega prekata, kvantificiran z ECHO,je merilo kronične progresivne srčne bolezni in disfunkcije.CLS srca se je spremenil bolj dramatično kot levi prekatindeks mase v istem obdobju življenja, kar nakazuje, da je CLS lahko azelo občutljiv indikator s starostjo povezane srčne disfunkcije. Sekundaprimer je od starosti odvisno povečanje povezanih lezij karpalnih sklepovs starostjo povezanim zmanjšanjem moči prijema sprednje tace(5). Ta opažanja pomagajo potrditi GGP kot način merjenjabiološko staranje. To je ključnega pomena za in pospeši tempo testiranjaterapevtiki, usmerjeni v staranje. Za uskladitev GGP je potrebno nadaljnje delos študijami življenjske dobe miši, drugimi merili staranja, npr.krhkost in končne točke molekularne patologije, ki se zlahka prevajajo (6).

Platformo je zato mogoče uporabljati hitro in občutljivozlahka testirati ne samo posamezna zdravila, ampak tudi kombinacije zdravil, kiciljajo na različne molekularne poti, povezane s staranjem. GGPrazkriva tudi, kateri organi so pri posameznem posegu najbolj prizadeti. To lahko pomaga usmerjati prihodnja klinična preskušanja in katere končne točkeje treba izmeriti. GGP bo razširjen na dodatne organein sklopi tkiv, vključno s skeletno mišico, sprednjo taco, sestavljeno iz sklepovin kosti, glava, ki jo sestavljajo nosna votlina, zobje, oči, ušesa, možgani inmožgansko deblo in reproduktivni organi. Odbor GGP delujeda bi v bližnji prihodnosti dokončno oblikovali smernice za ocenjevanje teh kompletov orgel.

Slika 1.Sestavljeni rezultati lezij, ki jih generira Geropathology Grading Platform pri miših, se spreminjajo glede na starost in zdravila. (A) Sestavljena lezijarezultati v štirih starostnih skupinah mišjih samcev C57BL/6N naraščajo z naraščajočo starostjo in na način, ki je odvisen od organov,N= 12/kohorta. (B) Sestavljena lezija se oceni vštiri starostne skupine mišjih samcev CB6F1 se povečujejo z naraščajočo starostjo in na način, ki je odvisen od organov,N= 12/kohorta. (C) Sestavljene ocene lezij so izključenepri 24-mesečnih miših C57BL/6 po 2 mesecih peroralnega rapamicina, 42 ppm,N= 6–7/kohorto,pManjše ali enako 0,05. (D) Sestavljene ocene lezij v srcu se povečajo v poravnaviz indeksom mase levega prekata (LVMI) in maso organa kot meriloma napredovanja srčnega upada z naraščajočo starostjo pri miših C57BL/6N,N= 12/kohorta.

financiranjeTo delo je bilo podprto z NIA R24 AG047115 (WL, PI), NIA R01AG031764 (PR, PI), NIA P01 AG043376 (LN) in predstavljeno naGeropatološka delavnica v sklopu letnega srečanja DrAmeriško združenje za staranje v Seattlu, Washington, junij 2016.

Nasprotje interesovAvtorji trdijo, da nimajo navzkrižja interesov, ki bi ga morali prijaviti.

Reference

1. Ladiges W, Ikeno Y, Niedernhofer L, et al. Nevropatološka raziskavamreža: interdisciplinarni pristop za vključevanje patologije vraziskave o staranju.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71:431–434. doi:10.1093/gerona/glv079

2. Treuting PM, Linford NJ, Knoblaugh SE, et al. Zmanjšanje starostnih povezavpovzročila patologijo pri starih miših s prekomerno ekspresijo katalaze v mitohondrijih.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2008; 63: 813–822. PMID: 18772461

3. Ladiges W, Ikeno Y, Liggitt D, Treuting PM. Patologija je kritičen vidikpredkliničnih študij staranja.Pathobiol Aging Age Relat Dis. 2013;3:22451. doi:10.3402/pba.v3i0.22451

4. Ladiges W. Ocena patologije je potrebna za validacijo translacijekončne točke v predkliničnih študijah staranja.Pathobiol Aging Age 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.Moč prijema je potencialno zgodnji pokazatelj s starostjo povezanega upadamiši.Pathobiol Aging Age Relat Dis. 2016; 6: 32981. doi:10.3402/pba.v6.32981 

6. Niedernhofer LJ, Kirkland JL, Ladiges W. Konec molekularne patologijetočke, uporabne za študije staranja.Aging Res Rev. 2016. doi:10.1016/j.arr.2016.09.012 [Epub pred tiskom].

Vprašaj za več:

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