Capacitats addicionals:

Incloent el desenvolupament d’assajos, el clamp manual, la sostenibilitat i la investigació.

Per llegir més sobre els nostres serveis, si us plau, torni a la nostra pàgina d’inici de Serveis de Canals Iònics aquí.

Patch-clamp manual

El patch-clamp manual (MPC) va ser desenvolupat per Erwin Neher i Bert Sakmann l’any 1976, pel qual van ser premiats amb el premi Nobel el 1991. L’MPC és una eina versàtil que permet la gravació d’events electrònics a nivell cel·lular i que va revolucionar els nostres coneixements en cardiologia i electrofisiologia.

Tant els cultius cel·lulars com el teixit ex vivo es poden preparar en una cambra de cultiu unida a un microscopi, el qual permet la visualització de les cèl·lules d’interès. Els microelectrodes de vidre estan en contacte amb les membranes cel·lulars i l’aplicació de succió permet la formació d’un tancat hermètic. Els senyals electrocs es poden sumar i gravar de forma “cell-attached” o “whole-cell” (Figura 1). Alternativament, es poden aïllar porcions de membrana per gravar senyals elèctrics produïdes per un únic canal iònic (configuracions “outside” o “inside-out”).

Apconix 25 scaled 1 | ApconiX
mpc1 | ApconiX
mpc2 | ApconiX

Figura 1 – Exemple de gràfica temporal amb les traces corresponents a les gravacions de cèl·lules que expressen canals hERG (A, escala 500 pA, 500 ms) o CaV2.2 (B, escala 500 pA, 20 ms).
Un inconvenient dels MPC és que el seu baix rendiment és incompatible amb el cribratge de molts productes farmacèutics de manera ràpida. Per això, les màquines patch-clamp automàtiques (APC) van ser desenvolupades i, des de llavors, han pràcticament reemplaçat els MPC com a tècnica més utilitzada. Tot i això, els avantatges dels MPC són, per exemple:

  • L’estudi de fenotips de transgènesi fluorescents (Figura 2)
  • Gravacions de canals iònics
  • Estudis GLP
  • Desenvolupament d’assaigs
  • Avaluació d’accions intracel·lulars de compostos de baix volum.
mpc3 croppe | ApconiX

Figura 2 – Grabació de MPC en una celula sencera fluorescent (senyalada amb una fletxa blanca)
ApconiX ofereix tant MPC com APC per a estudis personalitzats adaptats a les necessitats del client.

Mesures de recuperació després del bloqueig de canals de sodi activats per voltatge i classificació Vaughan-Williams.

block image | ApconiX

Grafica que representa la recuperació d’un canal de sodi després de la seva inhibició amb 30 µM de mexiletina.

L’estudi d’arítmies cardíaques és essencial per al desenvolupament farmacèutic. Dècades de treball han contribuït al coneixement del paper del canal de potassi hERG en la prolongació de la ona QT, i les estratègies han evolucionat pel que fa a la identificació o reducció de riscos a través de la “lead optimization” (Pollard et al., 2018). Més recentment, el paradigma CiPa ha permès l’expansió del camp a un panell més gran de canals iònics cardíacs juntament amb models in silico i estudis amb cardiomiòcits per definir els riscos d’arítmia (Gintant et al., 2016).

A més, la FDA mostra un interès creixent per les conseqüències funcionals de la inhibició dels canals de sodi cardíacs. De manera que ara demana estudis de caracterització de recuperació després de la inhibició, i classifica els fàrmacs segons l’esquema Williams (Lei et al., 2018).

Al nostre laboratori, podem mesurar la recuperació de la inhibició amb patch-clamp automàtic. La mostra es compara amb quinidina, mexiletina i flecainida, que es caracteritzen per una recuperació ràpida, mitjana i lenta respectivament.

Els experiments es fan a temperatures quasi fisiològiques. Aquests estudis no són GLP, però es poden utilitzar per a tràmits reglamentaris.

Apconix 16 scaled 1 | ApconiX

Sostenibilitat a ApconiX

Com a empresa conscient del medi ambient, sempre busquem maneres d’integrar pràctiques sostenibles al dia a dia del laboratori i de reduir els residus plàstics. Cada any, els productes necessaris per als cultius cel·lulars generen tones de residus plàstics que no poden ser reutilitzats ni reciclats. Aquest problema d’impacte ambiental s’ha convertit en un problema des de fa temps, ja que els plàstics s’envien a abocadors i incrementen els costos de treball al laboratori. Els nostres estudis de cribatge de canals iònics requereixen l’ús de plàstics d’un sol ús, la qual cosa comporta un cost econòmic i ambiental que contribueix a la nostra petjada de carboni.

S’estima que fins al 2022, el nostre departament de cultius cel·lulars generava una mitjana de 80 kg de residus plàstics cada mes. A més, la majoria de les plantes de reciclatge no accepten plàstics provinents de laboratoris biològics per riscos de contaminació.

Durant la primera meitat del 2022, vam realitzar un estudi per a la generació de línies cel·lulars llestes per a assajos en lloc de cultius cel·lulars continus, el qual va comportar un estalvi de temps i una reducció de residus plàstics en comparació amb altres mètodes de cultiu cel·lular tradicionals. Extractes de cèl·lules congelades a alts nivells de viabilitat, aptes per a cribratges de seguretat de fàrmacs i que poden ser utilitzades en assajos patch-clamp directament després de ser descongelades sense necessitat de cultiu o “passage”. Aquestes cèl·lules mostren nivells d’excellent viabilitat i activitat funcional comparable amb cultius cel·lulars tradicionals en assajos de dosi-resposta.

Apconix 01 1 scaled 1 | ApconiX
additional poster2 | ApconiX

Improved Sustainability Through the Use of Assay Ready Cells to Support Ion Channel Screening

Reducció de l’ús de sèrum fetal boví en els cultius cel·lulars.

El sèrum fetal boví (FBS) és la fracció líquida de la sang de fetus bovins. S’utilitza normalment com a suplement en cultius cel·lulars, ja que conté milers de components que faciliten l’adhesió, el creixement i el manteniment cel·lular. No obstant això, la seva composició no està completament definida, la qual cosa pot comportar diversos problemes científics. Per exemple, la composició pot variar entre lots i incrementar la variabilitat experimental, o pot contenir factors adversos i crear problemes de bioseguretat. També hi ha preocupacions ètiques al voltant de la pràctica de recol·lecció de FBS, ja que s’exposa el fetus a dolor. Des d’un punt de vista econòmic, la demanda i el subministrament inestable de FBS han comportat un increment del 300% del preu en els darrers anys. Per tant, l’ús d’una alternativa sintètica definida químicament seria favorable científica, ètica i econòmicament, tot i que encara no s’ha desenvolupat una alternativa d’eficàcia comparable. Aquests experiments volen adaptar les nostres línies cel·lulars a baixes concentracions de sèrum mitjançant l’ús de suplements de cultiu comercials.

Bethan sustainability work | ApconiX

La reducció del FBS va ser investigada a través de la nostra línia cel·lular hERG CHO. Aquestes cèl·lules es van cultivar amb diferents percentatges de FBS i la seva activitat es va mesurar mitjançant patch-clamp automàtic (Figura 1). Es va concloure que una reducció del 10% al 2% va ser l’adaptació amb més èxit. El laboratori continua els seus esforços per optimitzar i validar l’activitat cel·lular, per poder enfocar el nostre treball de manera ètica i sostenible.

Want to find out more?

To discuss the best approach for your drug project, please get in touch.