Klinik Çalışmalarda Kullanılan Teknolojiler
3R
3R, Azalt (reduce), İyileştir (refine) ve Değiştir (replace) anlamına gelir ve araştırma faaliyetlerimizde minimum hayvan çalışmalarının kullanıldığını ve hayvan refahının en yüksek standartları karşıladığını garanti eden bir dizi girişime atıfta bulunur. 3R ilk olarak 1959'da iki İngiliz bilim adamı William Russell ve Rex Burch tarafından tanımlanmıştır. 3R, mümkün olduğunda hayvan testlerinin değiştirilmesi, kullanılan hayvan sayısının azaltılması ve mevcut prosedürlerin rafine edilmesi olarak tanımlanır. 3R 50 yıldan daha uzun bir süre önce tanımlanmış olsa da, dünya çapındaki bilim adamları ve hayvan laboratuarı personeli, araştırmada hayvanların kullanımına yönelik yaklaşımları geliştirmeye devam ediyor. 3R'yi kullanmak, hayvanların sadece gelecekteki ilaçları geliştirmek için kritik bilimsel bilgi elde etmek gerekirken tek seçenek olduklarında kullanılmasını sağlamaya yardımcı olur. Düzenleyici otoritelerce bazı hayvan testlerine ihtiyaç duyulsa da, mümkün olduğunda hayvanların yerine in vitro analizlerde, hücrelerde veya daha basit organizmalarda çalışmalarımızı yürütürüz. Bu alanda göze çarpan başarılar Roche'daki 3R Ödülü ile onurlandırılmaktadır.
Analitik
Analitik, araştırma bileşenlerini, aktif ilaç bileşenlerini ve ilaç ürünlerini tanımlamak için kullanılan bir dizi teknolojiden oluşmaktadır. Son teknolojilerin birçoğu, yeni maddelerin analitik karakterizasyonu, kimliklerini ve saflıklarını belgelemek amacıyla kullanılır. Analitik teknolojileri, klinik kaynakların doğru kaliteye sahip olmasını sağlamak ve stabilite çalışmalarını izlemek ve yorumlamak için de gereklidir. Biyo-analitik, vücut sıvılarında veya diğer biyolojik ortamlardaki az miktarda maddenin tespitinde uzmanlaşılan özel bir analiz dalıdır.
26/5000
Antikor Füzyon Proteinleri
Antikor Füzyon Proteinleri, tipik olarak tümörle ilişkili spesifik bir antijene hedeflenen bir antikoru, bağışıklık yanıtını arttırabilen veya kanser hücresine doğrudan zarar verebilen bir protein ile birleştiren yapılardır. Sitolitik füzyon proteinleri, kanser hücrelerini yok etmek için antikorların potensini, bir toksine bağlayarak arttırır. Bu "immünotoksinler" olarak adlandırılan yapılar, potansiyellerini toksinden ve özgüllüklerini ise bunların bağlandıkları antikor veya antikor fragmanından alırlar. Roche'da, lokal dokuları korurken kanserleri kesin olarak yok etmek için tümör hedefleyici antikorlarımızı tasarlanmış toksinlerle birleştirmek üzere dış ortaklarla işbirliği yapıyoruz. "Immunositokinler" olarak da adlandırılan hedefli sitokinler, bir tümör hedefleyici antikoru bir sitokinle yani bağışıklık yanıtına aracılık eden farklı bir sinyal verici protein ile birleştirerek üretilir. Bu da, bağışıklık sisteminin tümörün mikroçevresindeki lokal aktivasyonunu arttırır ve kanserli hücrelerin vücudun kendi bağışıklık savunmasıyla ortadan kaldırılmasını destekler. Roche, şimdiye kadar bu yaklaşımı engelleyen toksisite, sorumluluk ve mütevazı etkililik sorunlarının üstesinden gelen yeni bir tip immünositokin üretti.
Antikor-İlaç Konjugatı
Antikor-İlaç Konjugatları (ADC'ler), küçük moleküllü bir antikanser ilacın veya başka bir terapötik ajanın, bir antikora, kalıcı veya değişken bir bağlayıcı ile tutturulmasıyla oluşturulan yüksek düzeyde güçlü biyolojik ilaç sınıfıdır. Antikor, sadece hedef hücrelerde bulunan spesifik bir antijeni hedefler. Hücre bağlandığında, ilaçla birlikte antikorun içine alınmasını tetikler. Bu mekanizma, hastalıklı hücrelere çok yüksek özgüllükle ilaçları taşırken, yan etki riski azalmasıyla birlikte etkililiklerini en üst düzeye çıkarır ve sistemik maruziyeti en aza indirir. Roche, on yıldan fazla bir süredir ADC'leri araştırdı ve farklı kanser türleri için klinik çalışmalarda birçok ADC üretti. ADC teknolojisi ayrıca kanserle ilgili endikasyonların dışında da kullanılabilir. Antikora bağlanan yüke bağlı olarak, çeşitli biyolojik fonksiyonlar etkilenebilir. Bu teknolojilerin Roche’da araştırıldığı alanlar arasında onko-immünoloji ve nöroloji bulunmaktadır.
Bir antikor ilaç konjugatı (ADC), parçalarının toplamından daha büyük olabilir mi?
Big Data
Big Data, daha hızlı, daha esnek ve daha yaygın veri yakalama teknolojisinin bir sonucu olarak günümüzde üretilen verilerin miktarını, hızını ve çeşitliliğini ifade etmek için ortak kullanıma giren bir terimdir. Sadece ilaç araştırmalarına dair bir endişe olmasa da, ilaç keşfi, klinik ve biyolojik veriler, biyobelirteçler, genetik bilgiler ve çok daha fazlası dahil olmak üzere geniş ve dağınık bir veri seti ile ilgilenmektedir. Bu verilerin toplanması, saklanması ve geri alınması özel teknoloji çözümleri gerektirir. Verilerden bilgi elde etmemize, proje ekipleri içinde paylaşmamıza ve ilaç keşif sürecini yönlendiren anlamlı bilgiler çıkarmamıza olanak veren sistemler tasarlamaya özellikle dikkat ediyoruz.
Biyokataliz
Biyokataliz, son derece seçici kimyasal reaksiyonları katalize etmek ve gerçekleştirmek için hafif koşullar altında izole edilmiş enzimleri veya bütün hücreleri kullanır. İyi bir şekilde belirlenmiş reaksiyon türlerinin uygulanmasına ek olarak, Roche'un kısa ve “yeşil” sentezlere yönelik çabalarını desteklemek için iç araştırmalar veya harici işbirliği yoluyla yeni yenilikçi reaksiyonlar uygulamaya çalışıyoruz.
Biyoenformatik
Biyoenformatik, biyolojik verileri işlemeye, analiz etmeye ve yorumlamaya yardımcı olur. Ayrıca analiz iş akışlarını otomatikleştirmeye, bilişim araçlarını ve algoritmalarını analiz edilen biyolojik sistemlerin derinlemesine bir bilgisiyle birleştirmeye de yardımcı olur. Modern biyolojik araştırma, büyük miktarda veriye dayanır. İnsan genomu üç milyardan fazla “harf” ile kodlanmıştır. Proteom ve transkriptom çapında biyolojik parametrelerin çoklu hastalık veya tedavi koşulları altında oluşturduğu veriler bu sayıyı bile aşmaktadır. Biyoenformatik uygulamaları, dizi analizinden ve büyük veri kümelerindeki modellerin saptanmasından biyolojik sinyalizasyon veya metabolik ağlara kadar uzanır.
Biyobelirteçler
Biyobelirteç, sağlık, hastalık veya ilaç tedavisi ile ölçülebilen ve ilişkilendirilebilen bir maddeyi veya fiziksel olayı belirten “biyolojik işaretleyici” den türetilmiş bir kelimedir. Kardiyovasküler hastalık için makroskopik biyobelirteçlerin pratik bir örneği, kan basıncının ölçülmesidir. Moleküler düzeyde, belirli genlerin ekspresyonu, kanser hastaları için uygun terapiyi belirlemek için biyobelirteç olarak kullanılır. Biyobelirteçler bu nedenle “Kişiselleştirilmiş Sağlık” yaklaşımlarının önemli bir bileşenidir. Uygun biyolojik belirteçler, klinik çalışmaları tasarlamak ve amaçlanan veya beklenen sonuçlarını tanımlamak için de gereklidir. Tanı yöntemleri, hastalıkla ilgili biyobelirteçleri tanımlamayı ve ölçmeyi amaçlamaktadır.
Biyoörnek Deposu
Biyoörnek Deposu, klinik çalışmalar veya hastalık araştırması sırasında toplanan örneklerin saklandığı ve Roche bilim adamlarına sunulduğu yerlerdir. Vücut sıvıları, hücre kültürleri, doku örnekleri ve her türlü biyolojik ortam, işleme ve depolamaya çok duyarlıdır. Biyoörnek deposu, bu tür örnekler için uygun uzun süreli depolama koşullarını garanti eder. Örnekler, her türlü araştırma faaliyetini desteklemek için bilim adamlarımızın kullanımı için ayrıştırılır, takip edilir ve kullanılabilir hale getirilir.
Bispesifik Antikorlar
Bispesifik Antikorlar, iki veya daha fazla antijen tanıma elemanını, iki veya daha fazla hedefe bağlanabilen tek bir yapı halinde birleştirir. Bunun gerekçesi, genellikle hastalıkların kökeninde birden fazla yolun rol oynaması gerçeğidir. Bir yaklaşım, çoklu antijen bağlanma etki alanlarını tek bir moleküle dönüştürmeyi gerektirir. Roche'da ayrıca, CrossMAbs (MAb'nin Monoklonal Antikoru temsil ettiği) olarak adlandırılan bispesifik antikorlar için yeni bir format tasarladık. Diğer teknolojilerin aksine, CrossMAb, terapötik antikorların üretimi için uygulanan standart bir işlem kullanılarak üretim ve doğru zincir montajına izin verir.
Aralık 2014'te, DutaMabs ™ teknolojisine dayanan tamamen insani, bispesifik antikorların keşfi ve geliştirilmesindeki yeteneklerimizi güçlendirmek için Dutalys'i satın aldığımızı duyurduk. DutaMab ™ teknoloji platformu ayrıca, her iki hedefe, mükemmel stabiliteye ve iyi üretim özelliklerine karşı yüksek bir afinite ve eşzamanlı bağlanma ile karakterize edilen, antikorun tek bir kolu üzerinde bi-spesifik antikorların geliştirilmesini mümkün kılmaktadır.
Kan Gazı Testi
Kan gazı testi, hastanın akciğer fonksiyonunun ve asit / baz dengesinin değerlendirilmesine yardımcı olur. Solunum zorluğu veya nefes darlığı gibi solunum problemi belirtileri ortaya çıkarsa, bu testler yapılır. Asit-baz dengesizliğine böbrek yetmezliği, kardiyovasküler hastalık, viral ve bakteriyel enfeksiyonlar ve aşırı dozda ilaç kullanımı ya da kötüye kullanımı eşlik eder.
Brain Shuttle
Brain Shuttle (Beyin Mekik), Roche olarak, beyinde antikorlar gibi büyük moleküllerin penetrasyonunu arttırmak için geliştirdiğimiz bir teknolojidir. Büyük moleküllerin beyine erişimi, kan ve beyin dokusu arasındaki koruyucu bariyer görevi gören kan beyin bariyeri tarafından sınırlandırılır. Roche antikor tasarlama platformunu kullanarak, kan beyin bariyerinin yüzeyinde bulunan protein reseptörlerinden birine bağlanarak geçebilen antikorlar oluşturduk. “Beyin mekik” teknolojisi, bu sayede, kan beyin bariyerini geçme yeteneklerinden bağımsız olarak, her tür terapötik molekülü beyine taşıyabilir.
Kanserojenlik Tarama
Kanserojenlik Tarama, potansiyel ilaçların güvenliğini garanti altına almak için çok önemli bir unsurdur. Kanserojenik etki, klinik çalışmalarda kolayca gözden kaçabilir, çünkü böyle bir etki görmesi için hastaya yıllarca dozlama yapılması ve yüksek sayıda tedavi gören hasta olması gerekebilir. Bununla birlikte, potansiyel karsinojenler, in vitro deneylerde çok erken tanımlanabilir; bu da, maddelerin kansere neden olan başlıca nedenlerinden biri olan genetik hasara neden olma potansiyeline bakar. Genetik hasar için farklı mekanizmalar olduğu için, karsinojenlik testi, ilaç keşfinin erken safhalarında test yapılmasına izin verecek şekilde otomatikleştirilen farklı testlerden oluşan bir seri ile gerçekleştirilir.
Kimyasal Biyoloji
Kimyasal Biyoloji, moleküler düzeyde biyolojik süreçler hakkında fikir oluşturmak için kimyasalların kullanıldığı bir dizi aktiviteden oluşur. Bu süreç, yeni hedeflerin tanımlanması, hedef hipotezlerinin doğrulanması veya biyolojik yolların aydınlatılması için amaçlanan takım bileşenlerinin tasarımını içerir. Kimyasal biyolojide, rasyonel tasarımın ve taramanın özel formları, örneğin kimyasal genomik maddeler kullanılır; bunlar, kimyasal maddelerin kullanıldığı gen ailelerinin işlevini analiz eder. Bir maddenin bir protein hedefine bağlanmasını ölçen biyofiziksel tarama yöntemleri de, bir proteinin işlevi bilinmeden veya işlevsel bir deney geliştirilmeden önce yerleştirilebildiğinden, kimyasal biyolojide de kullanılır.
Kimyasal Sentez
Kimyasal Sentez, küçük moleküller için güvenilir ve ölçeklenebilir sentezler tasarlar, araştırma projelerini sağlam üretim süreçlerine dönüştürür. Kimyasal sentezde çalışan kimyagerler klinik çalışmalarda olduğu kadar klinik öncesi farmakoloji ve güvenlik için de aktif farmasötik bileşenlerin zamanında tedarik edilmesini sağlar. Bu durum, kimyasal reaksiyonlar ve sentetik stratejinin yanı sıra malzeme tedariği ve kalite ve süreç güvenliği açısından yüksek standartlar hakkında bilgi sahibi olmayı gerektirir. Sentetik yol, bir araştırma laboratuvarından bir farmasötik ürüne giden yolda birçok kez revize edilebilir.
Klinik Kimya
Klinik kimya, kan ve idrarın çeşitli bileşenlerini test eden ve sağlık çalışanlarının anormal değerlerin önemini gözden geçirmelerini sağlayan bir tanısal yöntemdir. Tipik klinik kimya testleri arasında kan şekeri tahlili (diyabet veya hipoglisemi riskini test etmek), elektrolit ölçümü (örn. belirli metabolik ve böbrek rahatsızlıklarının göstergesi), enzim ölçümü (spesifik organ işlevinin veya hasarının değerlendirilmesi), hormon ölçümü (hormonal bez fonksiyon kontrolü), lipid ölçümü (kalp ve karaciğerin değerlendirilmesi), diğer metabolik maddeler ve proteinlerin ölçümü (örn. metabolik veya beslenme bozukluğunun değerlendirilmesi) gibi testler sayılabilir.
Klinik Farmakoloji
Klinik Farmakoloji, laboratuvar ve hayvan çalışmalarından elde edilen verileri klinik çalışmalara dönüştürür. Bir bileşik kliniğe girdiğinde ve insanlarda ilk kez değerlendirildiğinde, klinik farmakoloji klinik çalışmaları tasarlayan ve analiz eden bilimdir. Klinik farmakoloji, en iyi etkiler için ihtiyaç duyulan yeni bir ilacın dozlarını ve her hasta için doğru dozu sağlamak için hastalar arasında nasıl değişebileceğini araştırır.
Koagülasyon Testi
Koagülasyon, kanamayı durdurmak için kanın pıhtılaşma kabiliyetidir. Koagülasyon testi, bir tarafta artmış kanama riski ile diğer tarafta tehlikeli tromboz riski arasında denge hakkında önemli bilgiler vermektedir. Koagülasyon testi için, örneğin karaciğer hastalığı, trombofili ve hemofili hastalarında, koagülasyon fonksiyonunun değerlendirmesini sağlayan çeşitli teknikler kullanılır. Ayrıca, kan pıhtılaşmasını etkileyen ilaçlar almak zorunda olan kişilerin koagülasyon testleri ile takip edilmesi gerekmektedir. Bu testler protrombin zamanı (PT), kısmi tromboplastin zamanı (PTT) ve uluslararası normalize oran (INR) ölçümünü içerir.
Bileşik Yönetimi
Bileşik Yönetimi, araştırma bileşiklerinin yönetimi için altyapı ve lojistik sağlar ve ilaç keşfinde öncü bulma sürecini destekler. Farklı araştırma alanlarındaki Roche Bileşik Yönetimi tesisleri, dünya çapında tüm araştırma örneklerine erişimi garanti etmek için birbiriyle bağlantılıdır. Bilim insanlarının taleplerini karşılamamız için çok çeşitli tam otomatik, son teknoloji ürünü laboratuar robot sistemleri ve sıvı taşıma cihazları kullanılarak, bir şişe içindeki tek bir bileşikten, kullanıma hazır özel ürünlerde milyonlarca bireysel numunenin bileşimi şeklindeki biçimlendirilmiş mikrotitre plakalarına kadar uzanan örnekler oluşturabiliriz.
CrossMAb Teknolojisi
İki farklı Y-şekilli antikor molekülünün yarısını birleştirmek fikri, 1980'li yıllara dayanmakta ve o zamanlar “quadroma teknolojisi” olarak adlandırılmaktaydı. Bununla birlikte, istenen bispesifik antikorun üretilmesi bir moleküler piyangoya benziyordu çünkü her iki antikorun iki ağır zincirini iki hafif zincirle birleştirmek için 16 farklı olasılık vardır ve sonuçta 10 farklı antikor oluşur. Normal olarak tüm ağır zincirler birbiriyle ve her hafif zincirle eşleşebilir ağır zincirlerin üstünde iki bölgeye spesifik olmayan şekilde bağlanabilir. Roche pRED'in CrossMAb mucitlerinden biri olan Christian Klein, “CrossMAb teknolojisini, istenmeyen yan ürünlerin oluşumunu engellerken doğru montajı sağlamak için icat ettik” diyor. Klein'a göre, farklı antikorlardan gelen ağır zincirlerin doğru bir şekilde eşleştirilmesi, 1997'de Genentech'te icat edilen bir teknoloji ile gerçekleştirildi. Farklı bir antikorun iki ağır zincirine yerleştirilen bir “düğme” ve “delik”, doğru eşleşmeyi destekledi. Ancak, düğme ve delik teknolojisini kullanmak, CrossMAb mucitlerinin çözmesi gereken moleküler yapbozun sadece yarısıydı. Sorun, istenmeyen yan ürünleri önlemek için hafif antikor zincirlerinin ağır muadillerine spesifik olmayan bağlanmasını önlemek için bir yöntem bulmaktı. Biyomühendisler bunu LEGO® oyuncuları gibi çözdüler: yani ağır ve hafif zincir arasındaki moleküler tuğlaları değiştirerek, böylece Y-şekilli antikorun kısa kolunda sadece spesifik etkileşim olabilir.
İlaç-İlaç Etkileşimi
İlaç-İlaç Etkileşimi, birçok hastalık birden fazla ilaçla tedavi edildiği için ciddi bir problem olabilir. İlaç-ilaç etkileşimi, tipik olarak, birlikte uygulanan iki ilaç, aktif biyolojik absorpsiyon veya eliminasyon yolunu kullandığında veya iki ilacın biri diğerinin eliminasyon yolu için bir inhibitör veya aktivatör olarak hareket ettiğinde ortaya çıkar. Bu durum, iki ilacın birinin doz aşımına yol açarak güvenlik sorunlarına yol açabilir veya iki ilacın birisini etkisiz hale getirebilir. Roche'da, ilaç-ilaç etkileşim potansiyelini çok erken izliyoruz. İlaç emilimine dahil olan tüm ana metabolize edici enzimler ve aktif taşıyıcılar üzerindeki analizler ile, biyoaktif maddelerin büyük yıkılım veya dağıtım işlemlerine müdahale edip etmediğini erken dönemde kontrol ediyoruz.
Formülasyon
Formülasyon, biyoaktif bir molekülün bir ilaç ürününe dönüştürülmesinin merkezinde yer alır. İlacın insanlarda gerekli oral maruziyet ve farmakokinetiklere, raf ömrü için kabul edilebilir kimyasal ve fiziksel stabiliteye sahip olmasını ve etkili bir insan ilacı olması için hem tıbbi hem de düzenleyici bakış açısından tüm kriterleri karşılamasını sağlar. Etkinliğe ihtiyaç duyulan aktif ilaç bileşeninin (API) dozunu en aza indirgemek için, etki yerine ilaç iletimini geliştiren formülasyonlar için önemli araştırmalar yapılmaktadır.
Genetik ve Genomik
Genetik ve Genomik, genomun, yani bir hücre, doku, organizma veya vücut sıvıları örneğinde ifade edilen tüm genlerin çalışmasıdır. DNA ekstraksiyonu, amplifikasyon ve sıralama metotlarının kullanımına dayanır. Bu bütünsel yaklaşım, hastalıkların genetik köklerinin daha iyi anlaşılmasına yol açar ve genetik mutasyonları tanımlayarak ve gen ekspresyon değişikliklerini haritalayarak biyobelirteç keşfine katkıda bulunabilir. İlaçların bir sonucu olarak genlerin ekspresyonu incelendiğinde, farmakogenomikten söz ediyoruz: bir maddenin fizyolojik süreçler üzerindeki etkisinin tamamını değerlendirmek için çok güçlü bir araç. Farklı örneklerin genetik haritalarının karşılaştırılması, verilerin miktarını ve karmaşıklığını incelemek ve elde edilen sonuçları kavrayabilmek için akıllı algoritmalar gerekmektedir.
Glikomühendislik
Glikomühendislik yaklaşımları, Doğal Öldürücü (NK) hücreleri, makrofajlar / monositler ve nötrofiller gibi bağışıklık hücrelerini seçmek için önemli ölçüde geliştirilmiş kapasiteye sahip yeni antikor varyantları üretir. Antikorun belirli bir bölgesinde şeker moleküllerinin tipinin tasarlanması ve kontrol edilmesiyle, antikorun bağışıklık efektör hücreleri için afinitesi arttırılır. Bu, daha etkili antikora bağlı hücresel sitotoksisite (ADCC) ve fagositoz (ADCP) ve böylece hedefli bir antikorun kanserli hücrelerin ölümünü tetiklemesine imkan verir. Glikomühendislik teknolojisine dayanan ilk ürün kısa süre önce pazara girmiştir.
HTS
HTS veya Yüksek Verimli Tarama, genellikle bir ilaç keşif girişiminin ilk adımıdır. Potansiyel olarak ilginç bir hedef belirlendiğinde, moleküler bir başlangıç noktası, örneğin Roche bileşik kütüphanesi gibi çok sayıda bileşiğin taranmasıyla bulunabilir. Hızlı ve güvenilir test taleplerine göre etkinlik ve seçicilik hakkında bilgi veren bir analiz geliştirilmelidir. HTS, büyük ölçüde, eldeki göreve uyarlanmış ve programlanmış olan robot sistemleri tarafından gerçekleştirilir.
Hematoloji
Hematoloji, kan hücrelerinin tanısal sınıflandırması ve bunun sonucunda kan hastalıkları ve kanı oluşturan organların hastalıklarının tanımlanmasıdır. Bu tanımlama, kırmızı ve beyaz kan hücreleri ve trombositlerin sayılmasını içerir. Hematolojik bozuklukların test edilmesi tarama, tanı, prognoz ve hastalık izlemede önemlidir.
Görüntüleme
Görüntüleme, izole edilmiş hücreler, dokular veya tüm organizmada sağlık ve hastalıkta fizyolojik bir sürecin durumu hakkında bilgi sağlayan görüntülerin üretilmesine ve değerlendirilmesine dayanan bir dizi teknolojiyi tanımlar. İlaç araştırmalarında, görüntüleme, ilaç dağılımı, hedef-ilaç etkileşimi, protein ifadesi, doku perfüzyonu ve diğer çeşitli parametrelerin incelenmesi için güçlü bir araçtır. Fonksiyonel görüntüleme, bu faktörleri canlı bir organizmada değerlendirmek için invazif olmayan bir yöntemdir. Roche bilim adamlarının hem Roche hem de işbirliği yoluyla kullanabileceği görüntüleme teknolojileri Nükleer Manyetik Rezonans (NMRI), Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) ve Otoradyografi'dir. Hücre bazlı analizler alanında, görüntüleme, hücresel fenotipler hakkında bilgi vermek için immün testlerle birlikte kullanılır.
İmmün test
İmmün test, antikorların immünolojik bir reaksiyonunu kullanan bir laboratuar tanı testidir. Kan örneklerinde veya diğer vücut sıvılarında antikor-antijen komplekslerinin oluşumunu ölçer ve bir analitin kalitatif (pozitif veya negatif) veya kantitatif (miktar ölçümü) şeklinde tespit edilmesi gerektiğinde kullanılır. Analit, vücudun bazı doğal kısımları (örneğin hormonlar) olabilir, vücut tarafından belirli koşullar altında (örneğin kanser antijeni) veya doğal olarak meydana gelmeyen (örneğin bir Hepatit B antijeni) şekilde üretilebilir. İmmün testler genellikle bir analizör veya başka bir saptama yöntemi kullanılarak görselleştirilebilen bir amplifiye sinyal üreten bir yöntem kullanır.
İn Siliko FK/FD Modelleme
İn Siliko Modelleme, ilaç ve farmakokinetiklerin laboratuarda nasıl görüldüğünü ve hayvan çalışmalarının insan çalışmalarında nasıl yansıması olacağını öngörmek için kullanılır. İnsan ve hayvan fizyolojisinin karmaşık bilgisayar simülasyonları, herhangi bir insan verinin bulunmasından önce, bir ilacın insanlara verildiğinde nasıl davranacağını öngörmek için kullanılır. Hastalıkların in siliko modelleri, nedenlerini ve altta yatan mekanizmaları ya da hastaların semptomlarının yeni tedaviler olsun ya da olmasın zaman içinde nasıl ilerleyeceğini araştırmak için geliştirilmiştir. Bu teknolojiler, potansiyel ilaç hedeflerini tanımlamak için kullanılır, doz arasındaki ilişkiyi, vücuttaki ilaç konsantrasyonunu ve tedavinin etkinliğini tahmin eder, uygun hasta popülasyonlarını veya ilaç etkilerinin belirteçlerini tanımlar, klinik çalışmaların tasarımını optimize eder ve verileri analiz eder.
İn Vivo Modeller
İn Vivo Modelleri, ilaç keşif zincirinin önemli bir bileşenidir. Canlı organizmalarda test yapılması, insanlarda klinik çalışmalara başlamadan önce potansiyel bir ilaç adayının etkinliğini, farmakolojisini, farmakokinetiğini ve güvenliğini tam olarak değerlendirmenin tek yoludur. Dahası, canlı organizmalarda son yapılan çalışmalar, tüm dünyadaki düzenleyici otoriteler tarafından, yeni bir terapötik ajanın test edilmesine dahil olan sağlıklı gönüllüler veya hastalar için herhangi bir güvenlik kaygısının bulunmadığını garanti etmek için gerekli tutulur. Roche'ta, yürütülen çalışmalardan veya geliştirilen herhangi bir modelden en çok ve en alakalı bilgileri elde etmeyi ve hayvan çalışmaları kullanımını en aza indirgemeyi amaçlıyoruz. Aynı zamanda en yüksek hayvan refahı standartlarına ulaşmaya ve invaziv olmayan çalışmalara geçmeye veya mümkün olduğunda basit organizmalar üzerinde in siliko, in vitro veya alternatif modelleri, in vivo’nun yerine koymaya çalışıyoruz. Zebra balığı, Roche'un bileşiklerinin karaciğer toksisitesi üzerindeki etkilerini incelemek üzere şu anda Roche'da değerlendirilmekte olan bir in vivo modeldir.
Kilitli Nükleik Asit (LNA) Platformu
RNA hedefleyici ilaçlar mevcut ilaçlarla ulaşılması zor olan hastalık hedeflerine ulaşmak için tasarlanmıştır. Tipik olarak, RNA hedefli terapiler iki çeşittir: genellikle "antisens" olarak adlandırılan sentetik tek iplikli DNA molekülleri; ve genellikle "siRNA" olarak adlandırılan sentetik çift iplikli RNA molekülleridir. Roche kısa süre önce, antikorları ve küçük molekülleri hedeflemenin zor ya da imkansız olduğu hastalıklar için LNA-bazlı ilaç adaylarını üretebilen RNA-hedefleyici Kilitli Nükleik Asit (LNA) platformunu satın aldı.
LNA-bazlı moleküller, bu yeni sınıf adayların karmaşık hedeflere ihtiyaç duymadan çok farklı dokularda RNA hedeflerini potent olarak ve spesifik olarak inhibe etmesine olanak tanıyan küçük boyut ve çok yüksek afinitenin benzersiz bir kombinasyonu yoluyla önceki antisens ve siRNA teknolojilerinin sınırlamalarını aşmaktadır. Bu nedenle LNA platformu, birçok terapötik alanda hastaların önemli ihtiyaçlarını karşılayabilecek önemli yeni bir ilaç sınıfını etkin bir şekilde keşfetme ve geliştirme imkanı sağlayabilir.
MDO
MDO, Çok Boyutlu Optimizasyon anlamına gelir. Bu, tek bir teknoloji değil, aynı zamanda birçok farklı parametrede biyoaktif bileşiklerin kılavuz optimizasyonuna paralel olarak çoklu tarama platformlarının kullanımına yönelik bir yaklaşımdır. Hedeflenen biyolojik sistemdeki aktivite, gelecekteki bir ilaç adayının sahip olması gereken birçok özellikten sadece biridir. Potansiyel bir terapötik ajan olarak nitelendirilebilmesi için, bir molekülün ideal moleküler özelliklere (çözünürlük, hücre zarları yoluyla geçirgenlik, molekül ağırlığı, vb.) sahip olması, vücutta aktif olan bozulma işlemlerine karşı iyi bir dirence sahip olması ve ilk güvenlik taramasında temiz bir geçiş sağlaması gerekir. Bir dizi farklı in vitro analiz, tüm bu yönlere bakmakta ve kimyager ve biyologların, en umut verici klinik aday arayışında, aynı anda birden çok parametre üzerinde çalışabilmelerine olanak sağlamaktadır.
Tıbbi Kimya
Tıbbi Kimya, birçok başka bilimsel alanın arayüzüne benzersiz bir şekilde konumlandırılmış, farmasötik araştırmalar içinde disiplinler arası anahtar bir bilimdir. Biyoloji, moleküler modelleme ve eleme teknolojileri ile yakın işbirliği içinde çalışan tıbbi kimyagerler, biyolojik aktivite ve fiziko-kimyasal özelliklerin optimal dengesini hedefleyen yeni biyoaktif bileşikleri tasarlar ve sentezlerler. Bir ilaç keşif projesi kapsamında birkaç bin yeni molekülün oluşturulması, karakterize edilmesi ve test edilmesi gerekmektedir: her bir geri bildirim turu, bir veya daha fazla potansiyel klinik aday tanımlanana kadar bir sonraki tasarım kararını yönlendirmek için bilgi sağlar. Tıbbi kimya ayrıca biyolojik araştırma, sistem biyolojisi ve analiz geliştirme için araç bileşenlerini oluşturur.
Metabolit Tanımlama
Metabolit Tanımlama, potansiyel bir ilacın ya da vücut ile etkileşime girdiğinde ilacı oluşturan diğer maddelerin parçalanma ürünleri ile ilişkili potansiyel güvenlik sorunları ile ilgilidir. Vücuttaki birkaç süreç, ilaç da dahil olmak üzere yabancı bileşikleri ortadan kaldırmayı amaçlamaktadır. Bu süreçler, orijinal biyoaktif madde toksik olmasa bile, toksik olabilen ara moleküller oluşturur. Bu teknoloji platformunda, potansiyel bir ilacın tüm parçalanma ürünlerini tanımlamaya ve hem orijinal hedefte hem de proteinler veya diğer fizyolojik bileşenler ile reaksiyon dahil olmak üzere istenmeyen aktivitelerin davranışlarına bakmaya çalışıyoruz.
Moleküler Modelleme
Moleküler Modelleme, ilaç ile genellikle bir protein olan hedef arasındaki etkileşime hesaplama kimyası prensiplerini uygular. Roche, ilaç araştırmalarında moleküler modellemenin uygulanmasında öncü olmuştur. Bu alanda, ilaç-protein etkileşimini incelemek için algoritmalar ve arayüzler tasarlayan ve geliştiren ilk şirketlerden biridir. Moleküler modelleme bilimcileri, yeni, daha rafine veya projeye özel algoritmalar, yeni arayüzler ve veri görselleştirme araçları geliştirmeye de yatırım yapmaktadır.
Monoklonal Antikorlar
Monoklonal Antikorlar (MAB'lar), tek bir ana hücreden klonlanan aynı bağışıklık hücreleri tarafından üretilen antikorlardır. Bu nedenle sabit bir yapıya sahip olup ve aynı yabancı işaretlere (“antijenler” denir) bağlanırlar. Monoklonal antikorların oluşturulmasının arkasındaki teknoloji, 1972 yılında, daha sonra Nobel Ödülü'nü kazanacak olan, Roche tarafından finanse edilen Basel İmmünoloji Enstitüsündeki bilim adamları olan César Milstein ve Georges Köhler tarafından keşfedilmiştir. Monoklonal antikorlar biyolojik araştırmalarda devrim yarattı ve tıpta ve tüm biyoteknoloji endüstrisinde terapötik antikorların kullanılmasına temel oluşturdu. Roche'da, belirli bir antijene karşı MAB kütüphanelerini üretmek için farklı yaklaşımlar kullanıyoruz. Canlı organizmaların yanı sıra, antikor üretmek için bir vitro teknolojisini, antikor faj gösterimini de kullanıyoruz. Burada, antikor çeşitliliği, kültürlenmiş hücrelerin yüzeyi üzerinde geniş bir insan antikor molekülleri topluluğunun görüntülenmesine yol açacak şekilde in vitro DNA kodlu bir kütüphanede üretilir. In vitro teknolojiler, antijenin belirli önceden tanımlanmış kısmı üzerinde antikor tepkisi gibi spesifik özelliklerin hedeflenmesine izin verir.
Çip Üzerindeki Organ
Çip Üzerindeki Organ teknolojisi, ilaç adaylarını etkinlik ve toksisite için çok erken bir aşamada taramanın yeni bir alternatif yoludur. Teknoloji, araştırmacıların fizyolojik koşullar altında organları temsil eden insan hücrelerini geliştirmelerini sağlar. Bir çipe birden fazla organ yerleştirilebilir ve insan organizmasının dinamiklerini modellemek için birbiriyle bağlantılıdır. Bu mümkündür çünkü 3D hücre kültürü, mikroakışkanlar ve 3D baskı teknolojileri, örneğin, hastalığın genotipini veya fenotipini yansıtan hastalardan hücrelerin kültivasyonunu sağlar. Bu nedenle, yarı saydam cihazlar, kalplerin, akciğerlerin, böbreklerin, atardamarların, bağırsakların ve diğer organların doku yapılarına, işlevlerine ve mekanik hareketlerine, yani insanın iç işleyişine bir pencere sağlar.
Peptitler
Peptitler kısa amino asit dizileridir ve insan tarafından bilinen en güçlü biyoaktif maddeler arasındadır. Doğa, fizyolojik süreçlerini kontrol etmek, tetiklemek ve sürdürmek için peptitleri kullanır. Bununla birlikte, terapötik maddeler olarak peptitlerin kullanımı, her zaman kendi içsel dengesizlikleri ve hücre zarlarını geçememesi nedeniyle zordur. Peptitler ayrıca, uzun ve zorlayıcı sentezlerin üstesinden gelmek için özel teknoloji gerektirir veya hedeflenen peptitleri üretmek için biyolojik işlemlerin potansiyelini kullanır. Roche, doğal sınırlamalarını aşan ve bu güçlü kimyasal varlıkların terapötik ajanlar olarak kullanılmasına izin veren peptitlerin tasarlanması ve mühendisliği olasılığını araştırmaya devam ediyor.
Farmakokinetik
Farmakokinetik, uygulama yoluna bağlı olarak, organizmaların bir ilaç maddesi ile nasıl başa çıktığını inceler. Sindirim sistemi (oral uygulama durumunda), kan yoluyla çeşitli organlara dağıtımının oranı ve coğrafyası ve yıkım ve eleme yoluyla vücuttan kurtulma biçimi hakkında ilacın davranışı ve emilimi hakkında bilgi verir. Kısa vadeli ADME (Absorpsiyon, Dağılım, Metabolizma ve Eliminasyon) genellikle bu fenomenlerin toplamını belirtmek için kullanılır. İlaç ve metabolitlerinin vücut sıvılarındaki dakika miktarlarını tespit edebilen biyoanalitik yöntemler, farmakokinetik çalışmaların yanı sıra ilaç maddesinin radyoaktif olarak etiketlenmiş veya başka şekilde etiketlenmiş bir versiyonunu kullanan rafine ilaç görüntüleme teknolojilerinin temel bir aracıdır.
Fenotipik Tarama
Fenotipik Tarama, moleküler biyolojinin doğuşundan önce yeni ilaçların keşfedilmesinin temeli olmuştur. Bir “fenotip”, bir birey, organizma veya kompleks sistemin herhangi bir gözlemlenebilir veya ölçülebilir biyokimyasal veya fiziksel özelliğidir: örneğin, bir zebra balığı larvasının kalp hızı veya kültürde bir nöron hücresinden büyüyen sinir liflerinin uzunluğu. Fenotipik taramada, biyolojik bir yolun izole edilmiş bir bileşeni yerine, bir maddenin karmaşık bir sistem üzerindeki etkisine bakarız. Fenotipik tarama, hücrelerde, örneğin kök hücreden üretilen insan hücrelerinde, izole edilmiş dokularda veya çeşitli karmaşıklığa sahip organizmalarda uygulanabilir. Bunlar, tüm analizlerin en rafine edilmiş ve hassas hali olmasına rağmen, fenotipik taramanın avantajı, biyoaktif bir bileşiğin hastalık ile ilişkili bir parametreye doğrudan etkisi hakkında bilgi sağlamasıdır.
Polimeraz Zincir Reaksiyonu
Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR), DNA'nın tanımlanmış bir kısmının amplifikasyonu anlamına gelir. Polimeraz zincir reaksiyonu veya PCR, 1983'te tasarlandı. Bu yenilikçi, Nobel ödüllü teknoloji, klinisyenlerin enfeksiyöz hastalığı teşhis etmesine, genetik varyasyonları ve mutasyonları saptamasına ya da viral bir enfeksiyonun kaynağını bulmasına izin verir. Kan, deri hücreleri, tükürük veya saç gibi tek bir hücre veya hasta örneğindeki tek bir DNA veya RNA bunun için yeterlidir.
Protein Üretimi
Protein Üretimi, istenen insan proteini için genin uygun bir konakçı hücrenin içine sokulmasını gerektirir. En yaygın kullanılan hücreler, bakteri Escherichia coli (E. coli) ve Çin hamsterinden alınan yumurtalık hücreleridir. Süreç, canlı hücreler çok hassas olduğu için oldukça zorlu ve uzmanlaşmış bir süreçtir: çevresel etkenler, üretilen etken maddenin verimi, kalitesi ve hatta yapısında büyük bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, farklı bir üretici tarafından üretilen biyoteknolojik ürünler asla aynı olmayabilir, ancak mevcut bir protein ilacına sadece “benzer” olabilir. Genetiği değiştirilmiş hücreler, çok düşük sıcaklıklarda bir ana hücre bankasında çoğaltılarak depolanır. Gerektiğinde hücreler, derin dondurulmuş hücre bankasından, sıvı besin maddesi içeren giderek daha büyük çelik kaplara aktarılır ve daha sonra kültürlenir. Kültür ortamı, istenen proteinin üretimi için optimize edilmiş birçok farklı bileşen içerir. Hassas protein ürünlerinin saflaştırılması, kalite kontrolü ve formülasyonu karmaşıktır ve kendileri için özel adımlar vardır. Pazarlama ruhsatı alınabilmesi için terapötik proteinin yüzde 99,9 saflığı gereklidir.
Proteomik
Proteomik, “proteom” olarak adlandırılan, bir hücrede üretilen tüm proteinlerin (doku, organizma, vücut sıvıları vb.) çalışmasıdır. Bu, protein ekstraksiyonu ve saflaştırma yöntemlerinin kütle spektrometresi ile birleştirilmesiyle elde edilir. Hastalıklı ve sağlıklı bireyler arasında veya bir ilaçla tedavi edilen ve tedavi edilmemiş örneklerle örnekler arasındaki proteomların karşılaştırmalı çalışması, genetik varyasyonların hücresel fonksiyonları nasıl etkilediğini anlamaya ve yeni terapötik hedefleri, biyobelirteçleri veya ilaç etki modlarını tanımlamaya yardımcı olabilir.
Bilimsel Bilgi Yönetimi
Bilimsel Bilgi Yönetimi, tüm bilim adamlarımızın ilgi alanlarındaki mevcut en yeni bilgilere hızlı bir şekilde erişmelerini garanti eder. Her gün yayınlanan yayınların ve patentlerin sayısı sürekli olarak artmaktadır: bilimsel bilgi yönetimi, güncel ve kapsamlı kamuya açık bilimsel bilgilerin Roche bilim insanlarına en etkili şekilde erişebilmesini sağlamaktadır. Bu yönetim, veritabanlarını yönetmek ve özelleştirmek, dahili ve harici dijital kaynaklara erişimi korumak ve belirli soruları yanıtlamak için özel aramalar tasarlamaktır.
Boyama
Kanser ve enfeksiyöz hastalıkların slayt bazlı doku tanısında boyama teknolojileri uygulanmaktadır. Boyama otomasyonunda fırınlama ile birleştirilmiş optimum reaktifler, tutarlı ve yüksek kaliteli boyama sonuçları sağlar. Laboratuvarlar maksimum esneklik için IHC, ISH, SISH veya çift boyama slaytlarını eşzamanlı olarak işleyebilir. Bireysel slayt boyama modeli, her bir hastanın örneğine taze reaktif uygulayarak, doku çapraz kontaminasyonunu önler ve her test için net ve temiz bir boyama sağlar. Diagnostik, spesifik terapilere cevap verme olasılığı en yüksek olan hastaları hedeflemeye yardımcı olur.
Kök Hücreler
Kök Hücreler, vücudun herhangi bir hücre tipine farklılaşabilir. Roche'da potansiyel yeni ilaçları in vitro test etmek için insan kök hücrelerinin muazzam potansiyelini kullanıyoruz. Uyarılmış pluripotent kök hücreler (iPSC), özellikle, deri hücreleri ve kan hücreleri gibi yetişkin hücrelerden türetilir ve pluripotent bir aşamaya yeniden programlanır: bir kez yeniden programlandığında, embriyonik kök hücreler gibi benzer özellikler sergilerler. Bunlar, hasta hücrelerine etik açıdan sorumlu bir şekilde ulaşma fırsatı sunar ve vücudumuz dışındaki insan hücreleri üzerindeki ilaçları test etmemizi sağlar. Kök hücre kaynaklı hücreler hem hastalık modelleri hem de bileşik güvenliğinin değerlendirilmesi için kullanılır. Kök hücre kaynaklı kardiyak hücreler, nöronlar, endotelyal hücreler, adipoz hücreler, karaciğer hücreleri ve daha birçokları özellikle ilgi çekicidir. Roche da, kök hücreden kaynaklı kök hücreler için bir çalışma organına daha yakın olan doku modellerine erişim sağlayacak üç boyutlu kültür sistemlerinin geliştirilmesi için çaba sarf ediyoruz.
Sistem Biyolojisi
Sistem Biyolojisi, karmaşık biyolojik verileri, örneğin bir canlı sistemin bileşenleri (örneğin genler, reseptörler, transkripsiyon faktörleri, enzimler ve sitokinler) arasındaki etkileşimleri dikkate alan modellere entegre etme girişimidir. Bu modeller, incelenen canlı sistemin davranışını anlamak ve tahmin etmek için hesaplamalı olarak analiz edilir. Ele alınan temel sorular, uyaranlara veya stres etkisine verilen zamansal yanıtı, gelişim süreçleri sırasında hücre kaderinin değişime uğramasını ve karmaşık insan hastalıklarında farklı hücre tiplerinin ve organlarının karşılıklı etkileşimini içerir. Biyolojide bütün, parçalarının toplamından daha fazladır.
T Hücresi Bispesifik Antikor
Kanser immünoterapisinde test edilen bir kavram, bir kanser hücresini bir bağışıklık hücresine fiziksel olarak bağlayabilen bir T hücresi bispesifik antikorudur. Bu, hastanın kendi bağışıklık sisteminin kansere saldırması için aktivasyonuna yol açacaktır. Bu son derece karmaşık platformu denetleme yeteneği sayesinde, Roche bilim adamları bu tür bir antikorun birkaç avantajlı özelliğe sahip olacağını umuyorlar. Tümörlerin tanınması ve yok edilmesi için T hücrelerinin tutturulmasına ek olarak, Roche'un molekülleri uzun bir dolaşım yarı ömrüne sahiptir, kanser hücrelerini doğrudan T hücrelerine bağlayabilme yeteneğinden dolayı bağışıklık sisteminin spesifik olmayan aktivasyonunu azaltır ve aynı hedefi yüksek oranda salgılayan tümör hücresi ile az oranda salgılayan normal hücreyi potansiyel olarak ayırt etme yeteneği vardır.
Teratojenlik Taraması
Teratojenlik Taraması, bir ilacın, gebelik sırasında ilaca maruz kalınması halinde, doğurganlık üzerindeki olası yan etkileri ve embriyonun gelişimine bakan Üreme Toksikolojisi çalışmalarının bir parçasıdır. Araştırma aşamasında, esas olarak, potansiyel ilaç maddelerinin, embriyonik gelişimin ilk adımları için ilgili bir model olan embriyonik kök hücreler üzerindeki etkisine bakarız. EST (Embriyonik Kök Hücre Testi) olarak adlandırılan test, ilaç adaylarının hücrelerin iyilik hali ve farklılaşma kapasiteleri üzerindeki etkisini inceler. Bu da gelişmekte olan embriyo için potansiyel teratojenik sorunların ve risklerin erken gösterilmesini sağlayabilir.
Toksikogenomik
Toksikogenomik, toksikolojiyi genomiklerle birleştirir ve güvenilir in vitro deneylerin bulunmadığı maddelerin potansiyel toksik etkilerini tahmin etmek için hücrelerdeki genlerin ve proteinlerin ekspresyon modellerini kullanmaya çalışır. Bilinen toksinlerin gen ekspresyon profilini yeni maddelerinkiyle karşılaştırarak, test edilmesi zor olan, özellikle de organa özgü toksisite olan toksisite türleri üzerinde hipotezler geliştirmek mümkündür. Toksikogenomik, hala oldukça deneysel bir yapıya sahip deneysel bir teknolojidir, ancak bir şüpheli sinyal bulunduğunda daha ileri testlere rehberlik etmek ve bir araştırma maddesinin potansiyel güvenlik sorunlarıyla ilgili erken farkındalığı arttırmak için çok yararlıdır.
X-Işını Kristalografisi
X-Işını Kristalografisi, üç boyutlu yapı proteinleri ve küçük moleküller hakkında kesin bilgi sağlar ve bilim insanlarının ilgilenilen hedeflerin şeklini ve konformasyonel tercihini “görmesini” sağlar. X-ışını kristalografisi ile elde edilen bilgi, moleküler modellemeyi besler ve ilaç-protein etkileşimlerinin tahmin edilmesi için sağlam referans noktaları sağlar. Hedef proteinler, etkileşimli bir madde ile veya bunlar olmadan kristalleştirilebilir ve teknoloji, ilaç tasarımının ampirik doğasını büyük ölçüde azaltarak, bağlanma, afinite ve ilacın yol açtığı konformasyonel modifikasyonlar hakkında güvenilir bilgi verebilir. Roche, bir protein kristalografi platformu inşa eden ilk ilaç şirketiydi ve bu teknolojinin sınırlarını, zara bağlı proteinler gibi zorlu problemleri ele alarak zorlamaya çalıştı.