プロジェクトとパートナー

プロジェクト

Ima-Go: 創薬を促進するハイスループット、ファンクショナルイメージングプラットフォーム

このSME Instruments フェーズ1 提案の目的はIma-Goの商業化のための実現可能性を調査することにあります。Ima-Goとは、脳疾患を標的とする物質の前臨床創薬のための全く新しい96ウェルファンクショナルイメージングプラットフォームです。

現行のファンクショナルイメージングは、細胞の生存率や生理機能を妨害したり、不十分な時空間分解能を有するのに対し、Ima-Goはラベリフリーで非侵襲的であり、最高の品質かつ高解像度のリードアウトを提供します。Ima-Goプラットフォームは現在の競合技術では成し得なかったヒト細胞株の新しい生物学的アッセイを市場に提供します。

このプロジェクトは欧州連合の「Horizon 2020」 研究・イノベーション計画から助成金(グラント契約番号854430番)を獲得しました。

 

MAPSYNE: 神経回路網のマルチスケール機能的マッピングのための高密度微小電極アレイを合わせた小型自動化パッチクランプシステム

世界中で10億人以上(ヨーロッパでは1億6500万人)が中枢神経系の病に苦しんでいます。ヨーロッパの高齢化社会に伴い、欧州委員会は脳の研究を医療(https://ec.europa.eu/research/health/)の主要な研究分野の1つと特定しました。パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー病などの多くの神経変性疾患は未だ治癒せず、創薬の初期段階で実施する新しいスクリーニング技術の需要が高まりつつも、医療の現場は繰り返し失敗しています。

最近の研究は、シナプス機能障害が中枢神経系疾患に関与していることを示しています。シナプスおよびネットワーク活動を狙いとする神経細胞スクリーニングの新技術は、生体内での疾患モデル細胞と合わせて、中枢神経系創薬のための新しい機能的なアッセイを可能にします。このプロジェクトは、MAPSYNE[a Miniaturized Automated Patch-clamp SYstem combined with high-density microelectrode arrays (HD-MEAs) for multi-scale functional mapping of NEuronal networks; 神経回路網のマルチスケールな機能的マッピングのための高密度微小電極アレイ(HD-MEA)と組み合わせた小型自動化パッチクランプシステム]の開発を目的としています。パッチクランプは、シナプス活動と単一細胞の活動電位(AP)の検出を可能にし、HD-MEAは数千のニューロンの活動電位を並行して記録します(軸索に沿って伝播する活動電位も追跡します)。 この2つの方法を組み合わせることで、空間的および時間的スケールにわたる神経細胞の電気信号へのアクセスが可能になります。

MAPSYNEの主な目的は、(1)HD-MEA上の完全に自動化されたミニパッチシステム用のハードウェアとソフトウェアの開発、および(2)初代培養細胞およびヒトiPS細胞由来神経細胞ネットワークの実証実験です。

MAPSYNEは、細胞培養のラベルフリーの長期記録用に設計されます。他のアプリケーションには、薬物の局所アプリケーションに含まれます(例:神経コンパートメントのシナプスブロッカー)。このプロジェクトは将来的に、ERはMAPSYNEの商業化、そして最終的には臨床前中枢神経系創薬への使用を想定しています。

このプロジェクトは欧州連合の「Horizon 2020」 研究・イノベーション計画から助成金(グラント契約番号798836番)を獲得しました。 

STIMOS:複数のオルガノイドの同時刺激

このプロジェクトは、HD-MEAによって複数のマウスまたはヒト由来の3D網膜オルガノイドを同時に刺激および記録するための生体内プラットフォームであるSTIMOS[Stimulation of Multiple Organoids Simultaneously; 複数のオルガノイドの同時刺激]の開発を目的としています。

このプロジェクトは欧州連合の「Horizon 2020」 研究・イノベーション計画から助成金(グラント契約番号842804番)を獲得しました。

In-Cytes: ラージスケールな細胞内機能アッセイのための高密度微小電極アレイプラットフォーム

長年にわたり、脳とその神経細胞に関する私たちの知識は途方もなく増えています。科学者たちは、様々な手法を駆使して、分子スケールから脳全体の領域までの活動や構造を分析できるようになりました。電気生理学は、シナプス伝達に関連するイオンの細胞内外への流れを測定します。大きな細胞集団での同期活動の記録はたいへん一般的です。単一細胞での個々の膜電位変化の記録も一般的になっています。ただし、何千という中から個々の細胞活動を高解像度で同時に記録することはとらえどころがありません。 In-Cytesは、衰弱性脳疾患の創薬を促進するために、相互関連する活動をハイスループットかつ高解像度で測定する電気生理学的プラットフォームを開発しています。

このプロジェクトは欧州連合の「Horizon 2020」 研究・イノベーション計画から助成金(グラント契約番号861712番)を獲得しました。

NEUREKA: A Smart, Hybrid Neural-Computo Device for Drug Discovery

NEUREKA will bring a paradigm shift in drug discovery for neurological diseases, a sector that suffers multiple, repeated failures exacerbating the economical and societal burden of these incurable diseases. It will do so by addressing a crucial shortcoming: the lack of in vitro systems faithfully reproducing brain pathology that enable the functional assessment of candidate compounds at multiple levels: from synapses to neuronal circuits. NEUREKA introduces an innovative, hybrid technology, whereby detailed, computational neuronal networks simulate dysfunction and drive cultured neurons to replicate in-brain disease conditions. Nanoelectrodes mediate the transmission between simulated and biological neurons. Akin to real synapses, nanoelectrodes contact cultured neurons at subcellular locations across the dendritic tree, soma and axonal branches, allowing to control and monitor neural activity with unprecedented accuracy. Biological neuronal responses registered by nanoelectrodes are fed back to simulated neurons, closing the loop and enabling control of activity states across the hybrid population. Complementing molecular deficits already present in culture models of a disease, computational models enable replication of both molecular and physiological deficits of neurodegeneration in vitro. Cultured neurons are driven towards pathological excitability states where deficits emerge, so as to optimize quantification of the impact of drugs, going well beyond standard cellular assays. A proof-of-concept will be provided for Alzheimer’s disease, using human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived neurons exhibiting the pathology. NEUREKA will be used to demonstrate the effect of drug candidates across synaptic, neuronal and network functions.

このプロジェクトは欧州連合の「Horizon 2020」 研究・イノベーション計画から助成金(グラント契約番号863245番)を獲得しました。 

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