ドットマティクスのCAR-T細胞療法ソリューション

CAR-TおよびTCRなどの細胞療法は、がんの治療を目的とした新しい研究分野です。 現在ではKymriah(Novartis)とYescarta(Gilead / Kite Pharma)のCAR-T細胞療法が承認されており、100社以上の企業がさらなるCAR-T細胞療法の開発に取り組んでいます。 CAR-T細胞療法は、患者自身のTリンパ球細胞を遺伝子組み換えによってがんを標的とするCAR(キメラ抗原受容体)に改変する治療法であり、まさに個別化医療であると言えます。

CAR-T細胞療法の開発や関連する制御メカニズムの研究は、非常にエキサイティングな研究分野です。 CARは、工学的につくられた人工の受容体タンパク質であり、さまざまな天然・非天然のサブドメインで構成されています。CARの研究は急速に進歩しているため、その研究プログラムに迅速に対応することが求められています。 Dotmatics Informatics Platformは、CARの研究分野において理想的な環境を提供します。

BioregisterはCAR-T候補データを集積し、知的財産を保護します。

知的財産の保護とCAR 複合体候補の追跡

CARは複数のサブドメインで構成される複合体であり、遺伝子組み換えによって作成されます。種類は増え続けていますが、現在の治療用CARは4つの異なるドメインから構成されています:抗原の認識と結合のための一本鎖抗体(scFv)、scFvと受容体凝集の結合を促進するスペーサー領域、細胞の原形質膜におけるCARのターゲティングと配置のための膜貫通ドメイン、CARが標的癌細胞に結合すると、免疫応答を生成するための共刺激領域を含む細胞内シグナル伝達ドメイン。


CARの研究プロジェクトには、これらのドメインの複数の親だけでなく、各ドメインの多くの子バリアント(つまり、残基のバリエーション)が含まれるため、サブドメインの多くの潜在的な変異を追跡する必要があります。 Dotmatics Bioregisterはこの複雑なデータを管理するのに理想的であり、各サブドメインとそのバリアントを個別に登録および追跡することができ、CARエンティティタイプとそれらが構成するすべてのバリエーションにおいても同様です。

Vortexで表示および分析されているCAR候補のセット

CARおよびサブドメインの分析、可視化、設計

CARの研究において、シーケンス全体とサブドメインの両方を表示し、アライメントを実行し、残基の置換、挿入、削除することで、潜在的または実際の影響を分析することは重要です。
CARバリアントの実験データを分析することにより、分子生物学者はこれらの変更の影響を判断し、追加の変更が新しいバリアントにプラスの特性を与えるかどうかを予測できます。Dotmatics Vortexは、科学者がこれらの重要なタスクを実行できる幅広い機能を備えています。 Vortexは、CAR-T研究プログラムで使用されるデータ量を簡単に処理でき、各複合体候補の残基を分析するのに最適な環境を提供します。

Studies Notebookは、CARを開発およびテストするための実験を追跡するために使用

実験データの記録–標準プロセスと新しい科学的手法をサポート

CARの開発は複雑なプロセスであり、サブドメインを設計および構築し、完全な候補受容体の有効性をテストするには細かい調整が必要です。また、行われた作業全体の詳細を記録するためには、プロジェクトの実験データを電子実験ノート(ELN)に取り込むことが必要です。これは、生物学的製剤開発におけるIP保護やプロセスの再現を考えても重要と言えます。
ドットマティクスのソリューションは、動物用ワクチン、タンパク質の生成と精製、さまざまな分子生物学のワークフローなど、生物学的製剤開発に利用される一般的なELNプロトコルを兼ね備えています。しかし、創薬のためのCARの研究は急速に発展している分野であり、それをサポートするための新しい科学的手法が必要です。
ドットマティクスのELNは、新しい科学的手法をサポートするためのフレキシブルなアプリケーションです。既存のプロトコルを拡張して、新しく設計されたワークフローをサポートできます。また、ELNをシンプルな「paper-on-glass」モードで使用して、初回の実験と関連ドキュメントを記録することもできます。

Studiesはアッセイ結果の管理と分析に使用されます。

アッセイデータの記録と分析

CARエンティティの候補を作成したら、プライマリおよびセカンダリスクリーニングを実行してそれらの可能性を評価し、サブドメインのバリエーションと組み合わせの影響を調査します。データを収集して処理し、第1レベルの分析を実行することは非常に重要です。可能な限り最高品質のデータを生成するには、エラーが発生しやすい手動タスクを最小限に抑えることが必要不可欠です。Dotmatics Studiesは、プレートが最初にリーダーに配置されたときから、最初のパスのQA分析、カーブフィッティング、結果の仕分けに至るまで、ワークフローの多くを自動化します。ラボの自動化やIoTに関係するベンダーと協力しているドットマティクスは、シームレスなエンドツーエンドのアッセイワークフローをサポートしてきた実績があります。

Inventoryは、バッチとサンプルの物理的な場所を追跡します

サンプルとバッチの管理

研究が進むにつれて、個々のCAR候補の複数のサンプルとバッチが作成されます。これらの概念的表現はBioregisterで管理され、対応する物理的表現はDotmatics Inventoryで管理されます。それらは相互参照できるため、特定のエンティティの場所を常に把握できます。別の在庫システムを使用する場合でも、BioregisterおよびDotmatics Platform全体のAPIにより、これらの関係を維持できます(他のシステムに制限が存在する場合があります)。

関連する全てのプロジェクトデータをブラウザで表示し、十分な情報に基づいた迅速な意思決定をサポート。

研究データの整理とプロジェクトの進捗状況の追跡

他の創薬研究プログラムと同様に、CAR-T研究は複雑であり、大量のデータを生成します。これらのデータは複数のデータベースや共有ファイルに保存されます。包括的なプロジェクトビューを可能にするためにデータを集約することは、労働集約的で面倒なタスクになる可能性があります。つまり、プロジェクトの決定は、不完全な情報や古い情報に基づいて行われることがよくあります。Dotmatics Browserなら、すべてのプロジェクトデータを、常に最新の状態で、単一のビューに表示することができます。たとえば、ELN上の実験がサインオフされると(または組織のルールに適合すると)、そのデータはすぐに利用可能になります。同様に、自動化されたアッセイシステムでは、システムにログインするとすぐに、CROのスクリーニングデータを利用できます。

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