EVOC探针消耗示意图

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外源性挥发性有机化合物(EVOC®关于生物途径的有针对性评估的探讨。

的挥发性有机化合物的仪器

外源性VOCs Vs内源性VOCs
图1. VOC的来源是内源性和外部的。

内源性挥发性有机化合物(VOCs)是体内代谢过程的结果,这意味着代谢活动的潜在变化,包括来自肠道微生物群的变化,可以产生特定疾病特有的VOCs模式。由于疾病对新陈代谢有直接影响,呼出的VOCs的模式将会改变,进行呼吸活检®具有较早的疾病诊断和精密药物应用的可能性的优秀工具。

在呼吸中已经检测到超过1000种VOCs,这使它成为关于个人整体健康状况的丰富信息来源。然而,使用非靶向方法识别和验证与特定疾病相关的呼吸生物标志物是具有挑战性的,而且确实合适的内源性VOC生物标志物可能并不总是可识别或存在。

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我们正在开发我们的EVOC探针方法,作为一种可靠的、高灵敏度的非靶向生物标志物发现的替代方法。这种方法的优势在于,通常在呼吸中没有显著水平的化合物可以被引入体内(单独或作为鸡尾酒),以探索它们是如何被吸收、代谢或排泄的。

这一概念涉及外源性VOC (EVOC)探针,这是一种安全的化合物,在使用时在体内进行代谢,并通过呼吸排出,通过酶和器官提供代谢读数。这种方法可以给药高水平的化合物,大大提高了与内源信号相比的信噪比,从而大大提高了检测的可靠性。

EVOC外源VOCS图
图2.外源VOC(EVOC)探头的使用呼吸提供清晰的生物标志物。

通过这种方法,我们正在探索开发研究测试的应用程序,其中自然产生的VOCs可能是不够的,这可以用于为我们和我们的客户运行较小的,集中的,可能更快的临床试验。我们最初关注的是肝脏疾病,我们的目标是针对肝脏中的特定酶(如CYP450家族),然而EVOC探针在广泛的其他应用领域也有潜力。

靶向VOC探针如何促进生物标志物研究?

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EVOC探针的应用研究实例

我们目前专注于发展基于EVOC探头的呼吸活检应用,以支持学术、临床和制药领域的研究。三个早期的重点研究领域是:

一种。监测肝功能

肝脏对身体的健康运作至关重要。它负责一系列生物功能,包括来自血液的有毒物质的吸收,使其对其活性形式的药物和药物的代谢及其对身体排泄的崩溃。

当肝脏因感染、移植、酗酒、遗传疾病或其他原因而不能正常工作时,对个人健康的影响可能是巨大的。肝脏疾病仍然是导致死亡的主要原因,全球有8.44亿人患有慢性肝病(CLDs),每年死亡人数为200万人。

因此,重要的是,临床医生能够可靠地测量肝功能以检测和监测疾病的进展或治疗的影响。目前存在一系列诊断测试,包括用于血液中的天冬氨酸氨基转移酶,碱性磷酸酶,白蛋白和胆红素水平。然而,每种结果产生可以源自一系列生理投入,因此与临床介绍使用临床介绍,以建议进一步调查。

相比之下,使用EVOC探针的呼吸活检检测有可能产生一个明确和明确的肝功能测量,并有可能通过测量关键肝酶的活性来区分不同类型的肝脏疾病。

加入呼吸活检社区让我们知道你对肝脏疾病呼吸生物标记物的想法。

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b。药物代谢

大约40%的药物在处方时没有发挥预期的作用,导致不良事件或药物没有提供预期的治疗效益。这在很大程度上是由于药物代谢,药物从前药物到其活性形式的生物加工和药物分解排泄。当这一过程出错时,药物可能在体内累积至有毒水平,或活性形式永远达不到所需的治疗效果。

药物代谢图
图3。当一种药物代谢过慢或过快时,它可能会导致中毒或没有预期的治疗效果。

绝大多数的类小分子药物代谢酶细胞色素p450,其中四个是负责大约70%的活动,包括代谢最最高度的所有迹象包括处方药物立普妥(心血管)、左洛复(心理健康),和曲马多(痛苦)。

药物和CYP靶点表1
表1。该表显示了代谢每种药物的细胞色素P450酶家族,以及疾病适应症和年度处方。

了解患者的药物代谢状态可以让临床医生在处方和剂量方面做出更明智的决定。因此,药物基因组学市场正在迅速发展。药物基因组学通过检测一个人的基因来寻找预测个体如何代谢药物的多态性。这种方法的问题是,基因只是风险的一个衡量标准,而不是病人如何真正代谢药物的完整衡量标准。例如,基因分型不能解释饮食、吸烟或病人可能正在服用的其他药物。一个可能更全面的方法是通过药物呼吸组学——通过呼吸活检通过表型检测药物代谢状态。

*在Pharmacobreantomics中,呼吸概况的概况用于研究药物如何与身体相互作用。这种新领域将药理(药物科学)和呼吸(呼吸呼吸研究)结合在一起,开发旨在将合适药物送到合适的患者的精密药物工具。

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图4。柚汁抑制CYP3A4前后桉叶酚洗脱曲线。由于CYP3A4被抑制,桉树醇的代谢底物较少,因此可以在呼吸中看到较高的水平。

我们正在探索EVOC的使用与相同的P450酶代谢作为常见药物,可用于预测药物处理和崩溃的速率,这将产生一种表型曲线,如果足够准确,可用于调节药物处理以获得更有效的结果。


c。非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)和非酒精脂肪肝炎(NASH)

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种过量脂肪储存在肝脏,但酒精滥用不是潜在原因的疾病。NAFLD有两种亚型:单纯性脂肪肝和非酒精性脂肪肝(NASH)。单纯性脂肪肝是一种较良性的形式,肝脂肪存在,但很少或没有炎症,通常不会进展到引起肝损伤或并发症。然而,在大约25%的病例中,NAFLD发展为NASH,炎症和肝细胞损伤可导致肝纤维化或瘢痕,并可导致肝硬化或肝癌。

纳什普遍存在世界地图
图5。NAFLD的全球流行情况(3)

这些疾病的全球负担是巨大的,NAFLD的全球患病率约为25%,NASH高达7%。目前有48种NASH药物在临床试验中,14种处于1期,30种处于2期,4种处于3期(4)。诊断这些疾病的金标准测试涉及一系列高度侵入性,昂贵且耗时的测试。因此,需要一种可靠和无侵入性的方法来监测疾病的进展,鉴定风险剖析的患者群体,并帮助优化治疗方案。

与其他形式的肝病一样,EVOC探针提供了一种很有前途的替代方法,可用于研究呼气分析是否可以作为一种新的非侵入性方法来监测NAFLD和NASH疾病进展。

探索呼吸活检在早期检测、精准医疗和暴露中的应用

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EVOC探针的开发

我们开发EVOC探针的方法是基于潜在的生物学,理解疾病病理学,并密切关注其背后的酶途径。通过这种方法,我们确定了相关通路的潜在探针。

EVOC探针开发流程
图6。EVOC探针的发展途径

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参考

1.肝病:一个主要的、被忽视的全球公共卫生问题,需要采取紧急行动和大规模筛查。肝脏Int。38(增刊。1): 2 - 6。(2018)https://doi.org/10.1111/liv.13682

2.Fernández del Río, R.等。与肝硬化相关的呼吸中的挥发性生物标志物——肝移植前后呼吸样本的比较。《生物医学》,第2卷,第9期,1243 - 1250年。(2015) -https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2015.07.027

3.从Younossi,Z.M。Z.M。非酒精脂肪肝炎的流行病学。临床肝病,11:92-94。(2018) -https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cld.710

4.www.clinicaltrials.gov

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