Nova pretklinička paradigma za testiranje terapeutika protiv starenja

Abstract

Testiranje lijekova zaefekti protiv starenjasu povijesno provedene u studijama životnog vijeka miševa, ali su skupe i dugotrajne, i višešto je najvažnije, teško je rekapitulirati kod ljudi. Osim toga,studije životnog vekakod miševa nisu dobro prilagođenitestiranje lijekakombinacije koje ciljajuviše faktora koji utiču na starenje. Potrebne su dodatne paradigme za testiranje terapeutika koji imaju za cilj usporavanje starenja. Nova paradigma, označenakao platforma za ocjenjivanje geropatologije (GGP), zasnovana je na standardiziranom skupu smjernica razvijenih za otkrivanje prisutnosti ili odsustva slabog utjecajahistopatoloških lezija i za određivanje stepena ozbiljnosti lezija visokog utjecaja na organima ostarjelih miševa. GGP generiše anumerički rezultat za svaku starosnu leziju u organu, zbrojen za ukupne lezije i prosječan za više miševa kako bi se dobila kompozitna lezijarezultat (CLS). Preliminarne studije pokazuju da platforma generiše CLS koji se povećava sa starošću miševa na način koji zavisi od organa. TheCLS-ovi su dovoljno osjetljivi da otkriju promjene izazvane intervencijama koje produžavaju životni vijek miša i na taj način pomažu u validaciji GGP-a kao novog alataza mjerenje biološkog starenja. Iako je trenutno optimiziran za miševe, GGP se može prilagoditi bilo kojempretklinički životinjski model. 

Ključne riječi:Geropatološka platforma za ocjenjivanje—starenje—Lezije starenja kod miševa—Prekliničko testiranje na lijekove—Terapeutika protiv starenja

Kliknite ovdje da biste upoznali Herba Cistanche za borbu protiv starenja

Trenutno se pretklinička ispitivanja terapijskih intervencija usporavajustarenje se uglavnom postiže mjerenjem životnog vijeka kao ishoda kod miševa.Međutim, ovo je relativno skupo i dugotrajno. Nadalje,životni vek se ne može koristiti kao krajnja tačka u kliničkim ispitivanjima na ljudima,jer cijena postaje previsoka. Osim toga, studije životnog vijekakod miševa su predugi i skupi da bi se efikasno testirale kombinacije lijekovakoji ciljaju na više puteva starenja. Dakle, nove krajnje tačke i metodepotrebni su za pretklinička ispitivanja ili skrining terapeutikausmjereno na usporavanje starenja.Kako bi se odgovorilo na ovu potrebu, nova paradigma, označena kaoGeropathology Grading Platform (GGP) (1), nedavno je razvijenod strane Komisije za ocenjivanje geropatologije, aktivna komponentaNeuropatološke istraživačke mreže koju finansira NIAR24 grant (Warren Ladiges, PI). Komisija se sastoji od predsjednika(Warren Ladiges) i šest veterinarskih patologa sa sertifikatom odbora:Denny Liggitt, DVM, PhD, Odsjek za komparativnu medicinu,Univerzitet Washington, Seattle, Washington; Jessica M. Snyder,DVM, MS, Odsjek za komparativnu medicinu, UniverzitetWashington, Seattle, Washington; Tim Snider, DVM, dr.Odjel za veterinarsku patologiju, Državni univerzitet Oklahoma,Stillwater, Oklahoma; Erby Wilkinson, DVM, PhD, Department ofPatologija, Univerzitet u Mičigenu, Ann Arber, Mičigen; DeniseM. Imai, dr. sc., Odsjek za komparativnu patologiju,University of California, Davis, Davis, California; i Smitha P. S.Pillai, DVM, PhD, Centar za istraživanje raka Fred Hutchinson, Seattle,Washington.

GGP se zasniva na standardnom skupu smjernica razvijenih za (i)detektovati histološko prisustvo ili odsustvo lezija sa malim uticajemviše organa i (ii) mjerenje nivoa ozbiljnosti snažnog udaralezije povezane sa starenjem, kod miševa (2,3). Platforma je dizajnirana dagenerirati numerički rezultat za svaku leziju u određenom organu tako daukupni rezultat lezije se dobija dodavanjem svake ocene lezije za toorgan za jednog miša. Ukupni rezultati lezija su prosječni između svihmiševi u određenoj kohorti za dobivanje kompozitnog rezultata lezija (CLS)za taj organ (4). CLS se tada može koristiti za upoređivanje odgovorana medikamentoznu terapiju tokom vremena, utvrditi učinak promjena u genuizraz, ili istražiti uticaj ekoloških izazova urazne pretkliničke studije starenja. Ova platforma je naviklauporedi CLS u 8-, 16-, 24- i 32-mjesečnom mužjaku C57BL/6nia(B6) i C57BL/6nia × BALB/cnia F1 (CB6F1) sojevi miševa. Asmože se videti uSlika 1A, CLS u četiri organa, srcu, plućima, bubrezima, a jetra za B6 miševe se povećala u zavisnosti od starosti kaopredviđeno. Jasno je evidentno da je najveća stopa rasta CLSbila između 16 i 24 mjeseca. Štaviše, postojale su razlikeu stopi povećanja CLS između pojedinih organa. Sličnouzorak je također viđen kod CB6F1 miševa (Slika 1B) što ukazuje da jepovećanje CLS-a povezano sa uzrastom nije zavisilo od soja.

Jedna od prednosti GGP-a kao nove paradigma je da se razlike mogu vidjeti u CLS-u kod miševa srednjih godinaliječiti lijekom protiv starenja za samo nekoliko mjeseci. Za ispitPlatforma je korištena za poređenje CLS kod miševa B6 tretiranih srapamicin u trajanju od 2 mjeseca, počevši s liječenjem u dobi od 24 mjeseca.Mikrokapsulirani rapamicin je isporučen u hrani sa 42 ppm.Kao što se može videti uSlika 1C, miševi tretirani rapamicinom imali su značajnoniži CLS u više organa u poređenju s placebom tretiranim miševima.Eksperimenti s dodatnim lijekovima protiv starenja pomogli bi daljepotvrditi ova početna zapažanja. CLS je takođe dobro korelirao sa drugimmjere opadanja vezanog za starenje kao što je prikazano na primjeru srčanogstarenje uSlika 1D. Indeks mase lijeve komore, kvantificiran od strane ECHO,je mjera kronične progresivne srčane bolesti i disfunkcije.CLS srca se promijenio dramatičnije od lijeve komoreindeks mase tokom istog perioda života, što sugerira da CLS može biti avrlo osjetljiv pokazatelj srčane disfunkcije povezane sa starenjem. Sekundaprimjer je povećanje povezanih lezija karpalnih zglobova ovisno o dobisa smanjenjem snage hvata prednje šape usljed starosti(5). Ova zapažanja pomažu da se potvrdi GGP kao način mjerenjabiološko starenje. Ovo je kritično za i ubrzava tempo testiranjaterapeutici usmjereni na starenje. Potreban je dalji rad na usklađivanju GGP-asa studijama o životnom vijeku miševa, drugim mjerama starenja, na primjer,slabost i krajnje tačke molekularne patologije koje se lako prevode (6).

Platforma se stoga može koristiti na brz i osjetljiv načinda lako testiraju ne samo pojedinačne lijekove već i kombinacije lijekova kojeciljaju različite molekularne puteve povezane sa starenjem. GGPtakođer otkriva koji su organi najviše pogođeni određenom intervencijom. Ovo može pomoći u usmjeravanju budućih kliničkih ispitivanja i krajnjih tačakatreba izmeriti. GGP će biti proširen na dodatne organei skupovi tkiva uključujući skeletni mišić, prednju šapu koja se sastoji od zglobovai kosti, glava koja se sastoji od nosne šupljine, zuba, očiju, ušiju, mozga imoždanog stabla i reproduktivnih organa. Komitet GGP-a radida se finaliziraju smjernice za ocjenjivanje ovih skupova organa u bliskoj budućnosti.

Slika 1.Kompozitni rezultati lezija koje generiše Geropathology Grading Platform kod miševa mijenjaju se na način koji ovisi o dobi i lijeku. (A) Kompozitna lezijarezultati u četiri starosne grupe C57BL/6N mužjaka miševa rastu sa porastom starosti i na način koji zavisi od organa,N= 12/kohorta. (B) Kompozitni rezultati lezija učetiri starosne grupe CB6F1 mužjaka miševa rastu sa porastom starosti i na način koji zavisi od organa,N= 12/kohorta. (C) Kompozitni rezultati lezija su potisnutikod 24-mjesečnih C57BL/6 miševa nakon 2 mjeseca oralnog rapamicina, 42 ppm,N= 6–7/kohorta,pManje ili jednako .05. (D) Kompozitni rezultati lezija u srcu se povećavaju u poravnanjusa indeksom mase lijeve komore (LVMI) i težinom organa kao mjerama progresije srčanog pada s porastom starosti kod C57BL/6N miševa,N= 12/kohorta.

FinansiranjeOvaj rad je podržan od strane NIA R24 AG047115 (WL, PI), NIA R01AG031764 (PR, PI), NIA P01 AG043376 (LN) i predstavljeno naGeropatološka radionica u vezi sa godišnjom skupštinomAmeričko udruženje za starenje u Sijetlu, Vašington, jun 2016.

Sukob interesaAutori navode da nemaju sukob interesa za izjavu.

Reference

1. Ladiges W, Ikeno Y, Niedernhofer L, et al. Neuropatološko istraživanjemreža: interdisciplinarni pristup za integraciju patologije uistraživanja o starenju.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. Smanjenje starosne dobi-srpatologija kod starih miševa prekomjernom ekspresijom katalaze u mitohondrijima.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2008;63:813–822. PMID:18772461

3. Ladiges W, Ikeno Y, Liggitt D, Treuting PM. Patologija je kritičan aspektpretkliničkih studija starenja.Patobiol Starenje Relat Dis. 2013;3:22451. doi:10.3402/pba.v3i0.22451

4. Ladiges W. Procjena patologije je neophodna za validaciju translacijekrajnje tačke u pretkliničkim studijama starenja.Patobiol Starenje 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.Snaga hvata je potencijalno rani pokazatelj opadanja vezanog za starenjemiševi.Patobiol Starenje Relat Dis. 2016;6:32981. doi:10.3402/pba.v6.32981 

6. Niedernhofer LJ, Kirkland JL, Ladiges W. Kraj molekularne patologijebodove korisne za studije starenja.Aging Res Rev. 2016. doi:10.1016/j.arr.2016.09.012 [Epub ispred štampe].

Pitajte za više:

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