En High-throughput Kompatibel Assay å evaluere Drug Effekt mot macrophage passert<em> Mycobacterium tuberculosis</em

Tuberkulose (TB) er fortsatt en alvorlig global helsetrussel tross for tilgjengeligheten av anti-TB kjemoterapiregimer i over 40 år ^1. Dette skyldes delvis kravet for lange behandlingsperioder på over seks måneder ved hjelp av flere legemiddelkombinasjoner, noe som fører til pasient avvik ^2. Fremveksten av multiresistent tuberkulose i de senere år har ytterligere forverret problemene i et felt hvor vellykket utvikling av klinisk godkjente legemidler er praktisk talt ikke-eksisterende ^tre. Faktisk, til tross uttømmende anti-TB narkotika utvikling, har bare et enkelt medikament er FDA godkjent for klinisk bruk i de siste 40 årene ^4. Dermed er nye generasjoner av anti-tuberkulosemedisiner sterkt behov for å løse dette problemet.

Et sentralt problem i TB medisiner er mangel på vellykket overføring fra forbindelser med in vitro aktivitet til effekt i klinisk setting= "xref"> ^{5, 6, 7.} I utgangspunktet var målet baserte tilnærminger brukes til å screene for anti Mtb narkotika ^5, som ikke klarte å oversette til hele bakterieceller. Selv når Mtb-celler blir brukt, er det ofte utført ved anvendelse av buljong dyrket kulturer, som ikke nøyaktig forutsi legemidlets effekt in vivo ^{8, 9.} Disse problemene har blitt anerkjent og narkotika screening-analyser mot makrofager som inneholder Mtb eller latent Mtb har blitt opprettet ^{8, 10, 11, 12.} Men, selv om disse mer avanserte analyser ikke gir tilstrekkelig hensyn til holdbarhetstid barrierer som narkotika møter i de ikke-vaskularisert lungelesjoner, og i nekrotiske foci på stedet av infeksjon. Faktisk, Selv for den første linjen TB stoffet rifampicin, har sub-optimal dosering blitt avhørt på grunn av utilstrekkelig in vivo vev og spinalvæske (CSF) penetrasjon ^{13, 14, 15} samt redusert effekt mot intracellulære Mtb ^{8, 9.} Som sådan, nye modeller og analyser som ville ta hensyn til disse parametrene i løpet av tidlig ledelse utviklingsprosessen vil utvilsomt forbedre TB legemiddel innsats.

For å møte dette behovet, har vi nylig etablert en billig, rask, og BSL-2 kompatibel alternativ infeksjonsmodell for Mtb legemidlets effekt testing ^16. Denne infeksjonen modell produsert tettpakket Mtb innenfor store makro aggregerte strukturer, som rekapitulert fysiologisk relevante mobil penetrasjon barrierer og genererte makrofag-passeres <em> Mtb med en endret fysiologiske status ligner latent Mtb. Mtb avledet fra denne infeksjonsmodellen ble kombinert med den resazurin mikrotiter-analysen (REMA) for å vurdere medikament-effektivitet, noe som gir resultater i overensstemmelse med andre intracellulære infeksjonsmodeller, og korrelert godt med den rapporterte evnen til felles tuberkulose midler for å oppnå høy CSF-konsentrasjoner i forhold til serumkonsentrasjoner ^16.

Her beskriver vi i detalj generering av Mtb / makro samlede strukturer for å produsere makrofag-passert Mtb egnet for resistenstesting ved hjelp av REMA. Spesielt viser vi hvordan denne infeksjonen systemet kunne tilpasses til et 96-brønners format for kompatibilitet med throughput screening av kandidat anti-tuberkulosemedisiner.