Nouveau projet pilote « Organ-on-Chip » visant à réduire les tests sur animaux dans l'industrie de la santé grand public

Organ-on-chip : Coupe transversale des cavités du biochip organ-on-chip avec des cellules représentant le modèle intestinal.

Dans le cadre d'une collaboration initiale dans le domaine de la santé des consommateurs, une plateforme est en cours de développement, visant à réduire ou remplacer les expérimentations animales à l'aide de la technologie « Organ-on-Chip » (OoC) et d'un logiciel interactif de calcul. Avec le projet pilote, soutenu par esqLABS, Dynamic42, le laboratoire de placenta du centre hospitalier universitaire de Jena et la division Consumer Health de Bayer, des données cliniquement pertinentes seront générées, essentielles pour l'évaluation de nouveaux candidats médicaments en recherche préclinique.

Dans le cadre du projet pilote d'un an, il sera étudié si de petites molécules peuvent traverser la barrière placentaire sanguine chez les femmes enceintes – un groupe encore peu étudié en raison des difficultés liées à la conduite de recherches cliniques. La plateforme repose sur un système microphysiologique (MPS, appelé « Organ-on-Chip »), qui représente les principaux tissus humains impliqués dans la disposition des médicaments (foie, intestin, placenta), ainsi que sur un système de pompage permettant la circulation des milieux de culture cellulaire entre les tissus. Grâce à la digitalisation de la plateforme, la distribution des substances peut être simulée et les données transférées à des situations humaines.

Bien que les expérimentations animales soient souvent obligatoires dans la phase préclinique du développement de nouveaux médicaments, il peut parfois être difficile de transférer les résultats obtenus chez l'animal à l'humain. En cas de succès, la plateforme pourrait contribuer à réduire les expérimentations animales tout en améliorant les résultats de développement, en diminuant les coûts et, surtout, en augmentant la sécurité des patients.

Dans le cadre de l'accord, les entreprises mettront en commun leur expertise unique d'esqLABS en modélisation informatisée de systèmes biomédicaux, l'expertise de Dynamic42 dans le domaine de l'ingénierie tissulaire et matérielle, ainsi que l'expertise de Bayer en matière de prévision de la pharmacocinétique chez l'humain, afin de créer une plateforme intégrée biologique et assistée par ordinateur. Le Placenta Lab possède une expérience unique dans le développement et la construction d’un placenta-on-Chip, élément clé de cette étude. esqLABS prendra en charge le développement de l'outil logiciel assisté par ordinateur, et Dynamic42 développera une plateforme multi-organes-on-Chip, y compris la barrière placentaire. Bayer fournira des lignes directrices sectorielles pour l'application pratique, ainsi que des médicaments et des jeux de données pour valider les prévisions de la plateforme. Les détails financiers n'ont pas été divulgués.

Citations des partenaires

« Chez esqLABS, nous développons des solutions logicielles pour la recherche translationnelle dans les sciences de la vie. Nos solutions sont utilisées à des points critiques de la recherche préclinique sur les médicaments. La plateforme MPS que nous développons en équipe est un excellent exemple d’intégration de jumeaux virtuels et de bio-ingénierie. Nous sommes très heureux de collaborer avec les chercheurs de Bayer, Dynamic42 et le Placenta Lab », a déclaré le Dr Christian Maass, responsable de la recherche OoC chez esqLABS. « Le consortium partage une vision commune et voit l’opportunité de développer une plateforme capable de prédire si des substances actives traversent la barrière placentaire sanguine. C’est une entreprise sans précédent, et nous sommes très heureux d’en faire partie », ajoute le Dr Stephan Schaller, PDG d’esqLABS.

« Dynamic42 a réalisé de nombreuses études à des fins pharmaceutiques ces dernières années, mais cela représente clairement quelque chose de nouveau et d’excitant pour nous. Mettre au défi le potentiel des MPS dans un environnement multi-organes et le combiner avec des prévisions in silico n’est pas seulement un concept formidable, mais s’aligne également parfaitement avec les nouvelles directives pour les tests précliniques, récemment adoptées par le gouvernement américain dans le cadre du FDA Modernization Act 2.0. Cela permet et encourage notamment l’utilisation de combinaisons intelligentes de nouvelles technologies et approches pour minimiser ou remplacer les expérimentations animales. Cette collaboration entre esqLABS, le Placenta Lab du centre hospitalier universitaire de Jena, Dynamic42 et Bayer a le potentiel de transformer fondamentalement notre façon d’évaluer la pharmacocinétique humaine », a déclaré Martin Raasch, PDG de Dynamic42.

« Le Placenta Lab travaille dans un large éventail de sujets de recherche liés à la reproduction humaine et à la grossesse. Certains de nos projets actuels portent sur la recherche sur les trophoblastes et le système immunitaire, la toxicologie et les alternatives aux expérimentations animales, car les différences entre espèces sont l’une des principales raisons du taux élevé d’échec des études précliniques. Cette collaboration constitue une étape majeure dans le développement de nouveaux mécanismes pour étudier la barrière placentaire et son transport bidirectionnel sélectif chez l’humain. Les forces d’esqLABS, Dynamic42 et Bayer, combinées à notre expérience dans ce domaine, travaillent en synergie pour offrir une voie du laboratoire au lit du patient », a déclaré la Priv.-Doz. Dr Diana Morales, directrice adjointe et responsable scientifique du Placenta Lab.

« Bayer collabore intensément avec des parties prenantes nationales et internationales pour développer des méthodes alternatives et réduire ainsi le nombre d’expérimentations animales. Depuis des années, il est important pour Bayer de minimiser les expérimentations animales conformément aux principes des 3R (Reduce, Refine, Replace). Nous sommes heureux de collaborer dans ce projet commun avec des scientifiques d’esqLABS, Dynamic42 et du Placenta Lab pour explorer de nouvelles voies afin de réduire les expérimentations animales tout en obtenant des données plus fiables et précises sur la sécurité et l’efficacité des produits », a déclaré l’Assoc. Prof. Ramy Ammar, directeur de la science émergente et de l’innovation pour la santé digestive dans la division Consumer Health de Bayer.