Nuovo progetto pilota "Organ-on-Chip" mira a ridurre gli esperimenti sugli animali nell'industria della salute dei consumatori

Organ-on-chip: Sezione trasversale delle cavità del biochip organ-on-chip con cellule che rappresentano il modello intestinale. / Cross-section of organ-on-chip biochip cavities with cells representing intestinal model.

Nel quadro di una collaborazione iniziale nel settore della Salute dei Consumatori, viene sviluppata una piattaforma che mira a ridurre o sostituire i test sugli animali utilizzando la tecnologia "Organ-on-Chip" (OoC) e software interattivi di calcolo. Con il progetto pilota, supportato da esqLABS, Dynamic42, il laboratorio sulla placenta dell'Universitätsklinikum Jena e la divisione Consumer Health di Bayer, si intendono generare dati clinicamente rilevanti, fondamentali per la valutazione di nuovi candidati farmaci nella ricerca preclinica.

Nel corso del progetto pilota di un anno, si analizzerà se le piccole molecole possano superare la barriera placentare nel sangue delle donne in gravidanza – un gruppo ancora poco studiato a causa delle difficoltà nella conduzione di ricerche cliniche. La piattaforma si basa su un sistema microfisiologico (MPS, cosiddetto "Organ-on-Chip") che rappresenta i principali tessuti umani coinvolti nella distribuzione dei farmaci (fegato, intestino, placenta), oltre a un sistema di pompe che fa circolare i mezzi di coltura cellulare tra i tessuti. Grazie alla digitalizzazione della piattaforma, è possibile simulare la distribuzione delle sostanze e trasferire i dati a situazioni umane.

Sebbene i test sugli animali siano spesso richiesti nella fase preclinica dello sviluppo di nuovi farmaci, in alcuni casi può essere difficile trasferire i risultati dagli animali all'uomo. In caso di successo, la piattaforma potrebbe contribuire a ridurre gli esperimenti sugli animali, migliorare i risultati dello sviluppo, ridurre i costi e, non da ultimo, aumentare la sicurezza dei pazienti.

In virtù dell'accordo, le aziende metteranno insieme l'expertise unica di esqLABS nella modellazione computerizzata di sistemi biomedici, l'esperienza di Dynamic42 nel settore dell'ingegneria dei tessuti e dell'hardware, e la leadership di Bayer nella previsione della farmacocinetica umana, per creare una piattaforma integrata biologica e computerizzata. Il Placenta Lab ha un'esperienza unica nello sviluppo e nella costruzione di una placenta-on-Chip, elemento chiave di questo studio. esqLABS si occuperà dello sviluppo del software di modellazione, mentre Dynamic42 svilupperà una piattaforma Multi-Organ-on-Chip, inclusa la barriera placentare. Bayer fornirà linee guida di settore per l'applicazione pratica, nonché farmaci e set di dati per validare le previsioni della piattaforma. I dettagli finanziari non sono stati resi noti.

Citazioni dei partner

“In esqLABS sviluppiamo soluzioni software per la ricerca traslazionale nelle scienze biomediche. Le nostre soluzioni trovano applicazione in punti critici della fase preclinica dello sviluppo di farmaci. La piattaforma MPS, che stiamo sviluppando come team, è un esempio eccellente di integrazione tra gemelli virtuali e bioingegneria. Siamo molto entusiasti di collaborare con i ricercatori di Bayer, Dynamic42 e del Placenta Lab”, ha affermato il Dr. Christian Maass, responsabile della ricerca OoC presso esqLABS. “Il consorzio condivide una visione comune e vede l'opportunità di sviluppare una piattaforma che predice se i principi attivi attraversano la barriera placentare. È un'impresa senza precedenti e siamo molto felici di far parte di questo viaggio”, ha aggiunto il Dr. Stephan Schaller, CEO di esqLABS.

“Dynamic42 ha condotto negli ultimi anni numerosi studi a scopo farmaceutico, ma questa è sicuramente una novità entusiasmante per noi. La possibilità di sfidare il potenziale delle MPS in un ambiente multi-organo e di combinarli con previsioni in silico non è solo un'idea fantastica, ma si adatta perfettamente alle nuove linee guida per i test preclinici approvate di recente dal governo degli Stati Uniti nell'ambito del FDA Modernization Act 2.0. Questo favorisce e promuove l'uso di combinazioni intelligenti di nuove tecnologie e approcci per minimizzare o sostituire i test sugli animali. Questa collaborazione tra esqLABS, il Placenta Lab dell'Universitätsklinikum Jena, Dynamic42 e Bayer ha il potenziale di cambiare radicalmente il nostro modo di valutare la farmacocinetica umana”, ha detto Martin Raasch, CEO di Dynamic42.

“Il Placenta Lab si occupa di un ampio spettro di temi di ricerca relativi alla riproduzione umana e alla gravidanza. Alcuni dei nostri progetti attuali si concentrano sulla ricerca sui trofoblasti e immunologica, sulla tossicologia e sulle alternative ai test sugli animali, poiché le differenze tra specie sono tra le principali ragioni dell'alto tasso di insuccesso negli studi preclinici. Questa collaborazione rappresenta una tappa importante nello sviluppo di nuovi meccanismi per studiare la barriera placentare e il suo trasporto selettivo bidirezionale nell'uomo. Le competenze di esqLABS, Dynamic42 e Bayer, combinate con la nostra esperienza in questo settore, lavorano sinergicamente per offrire un percorso dal laboratorio al letto di degenza”, ha affermato la Dott.ssa Priv.-Doz. Diana Morales, vice direttrice e responsabile del gruppo di ricerca del Placenta Lab.

“Bayer collabora intensamente con stakeholder a livello nazionale e internazionale per sviluppare metodi alternativi e ridurre costantemente il numero di test sugli animali. Da anni, uno degli obiettivi principali di Bayer è minimizzare i test sugli animali secondo i principi 3R (Ridurre, Refinare, Sostituire). Siamo lieti di collaborare in questo progetto con scienziati di esqLABS, Dynamic42 e del Placenta Lab, per trovare nuove strade per ridurre i test sugli animali e ottenere dati più affidabili e precisi sulla sicurezza e sull'efficacia dei prodotti”, ha dichiarato l’Assoc. Prof. Ramy Ammar, Direttore delle Scienze Emergenti e Innovazione per la salute digestiva nella divisione Consumer Health di Bayer.