Det svenska bioteknikbolaget Navinci Diagnostics inleder ett samarbete med BrainZell för att undersöka hur Navincis teknik för så kallad in situ Proximity Ligation Assay kan användas i mänskliga hjärnorganoider.
Målet är att utvärdera om tekniken kan ge forskare mer detaljerad information om biologiska processer och läkemedelsrespons i tredimensionella modeller av mänsklig hjärnvävnad.
Projektet befinner sig i ett tidigt genomförbarhetsstadium och kommer initialt att fokusera på ett antal utvalda analysmetoder i BrainZells organoidmodeller.
Hjärnorganoider ska ge mer människonära forskningsmodeller
Hjärnorganoider är tredimensionella modeller som utvecklas från mänskliga celler och används allt mer inom forskning om hjärnans biologi, sjukdomar och läkemedel.
Till skillnad från traditionella tvådimensionella cellmodeller kan organoider efterlikna vissa strukturer och biologiska processer i mänsklig vävnad på ett mer avancerat sätt. För forskare innebär det en möjlighet att studera hur exempelvis sjukdomsmekanismer och läkemedelsbehandlingar påverkar biologiska processer i en mer komplex vävnadsmiljö.
En central utmaning är samtidigt att kunna mäta vad som faktiskt händer inne i dessa modeller.
Det är här Navincis teknik kommer in.
Vill se proteinernas funktion i sitt sammanhang
Navinci utvecklar teknik för att analysera proteiner och proteininteraktioner direkt i celler och vävnad, samtidigt som den rumsliga informationen bevaras.
Med in situ Proximity Ligation Assay kan forskare bland annat identifiera proteiner, protein-protein-interaktioner och posttranslationella modifieringar direkt i biologiska prover.
I samarbetet med BrainZell ska tekniken utvärderas i intakta tredimensionella hjärnorganoider.
Förhoppningen är att kunna få en bättre bild av var olika biologiska processer sker och hur de förändras vid exempelvis sjukdom eller behandling.
Kan ge ytterligare dimension till läkemedelsutveckling
BrainZell utvecklar och använder mänskliga hjärnorganoider inom läkemedelsutveckling och sjukdomsforskning.
Genom att kombinera BrainZells organoidplattform med Navincis analysmetoder vill bolagen undersöka om så kallad spatial interactomics kan ge ytterligare biologisk information vid utveckling och utvärdering av läkemedel.
Det kan bland annat handla om att studera proteiners lokalisering, interaktioner mellan proteiner, om ett läkemedel binder till sitt mål och hur olika signaleringsvägar påverkas av en behandling.
– Vi är glada över att inleda detta samarbete med BrainZell och undersöka hur vår teknik kan användas i mänskliga hjärnorganoider. Organoider erbjuder en spännande möjlighet att studera biologi i ett mer människorelevant system, och funktionella spatiala analyser kan hjälpa forskare att få djupare kunskap om hur biologiska signalvägar reagerar på sjukdom och behandling, säger Jenny Sundqvist, vd för Navinci.
Första steget är ett genomförbarhetsprojekt
Samarbetet är i ett tidigt skede och det första projektet kommer att fungera som en genomförbarhetsstudie. Resultaten ska visa om tekniken kan användas på ett effektivt sätt i BrainZells mänskliga hjärnorganoidmodeller.
Om utvärderingen faller väl ut ser bolagen möjliga framtida tillämpningar inom bland annat forskning om centrala nervsystemet, läkemedelsutveckling och translationell forskning.
Robin Pronk, CSO på BrainZell, framhåller att möjligheten att analysera biologiska processer i en intakt tredimensionell vävnadsstruktur kan ge ytterligare information i läkemedelsforskningen.
– Att kunna studera proteinernas lokalisering och interaktioner, målmolekylers engagemang och aktivitet i signaleringsvägar i en intakt tredimensionell vävnadsarkitektur kan ge ett viktigt ytterligare lager av information, säger Robin Pronk.
Enligt BrainZell kan den typen av information bland annat bidra till att identifiera och validera läkemedelsmål, öka förståelsen för sjukdomsbiologi och utvärdera behandlingseffekter.
Utökar användningen av spatial proteinanalys
För Navinci är samarbetet en del av företagets arbete med att bredda användningen av in situ Proximity Ligation Assay till mer avancerade biologiska modeller.
Bolaget, som är baserat i Sverige, utvecklar lösningar för att studera proteinuttryck och proteininteraktioner direkt i biologiska vävnader. Genom samarbetet med BrainZell får tekniken möjlighet att utvärderas i en modell som ligger närmare mänsklig hjärnvävnad än traditionella cellbaserade system.
Det återstår nu att se om den inledande genomförbarhetsstudien kan visa att kombinationen av hjärnorganoider och spatial proteinanalys ger den ytterligare biologiska information som bolagen hoppas på.
Om så blir fallet kan tekniken på sikt få betydelse för hur forskare studerar sjukdomsmekanismer och läkemedelsrespons i mer avancerade modeller av den mänskliga hjärnan.
