Nowy projekt pilotażowy „Organ-on-Chip” ma na celu ograniczenie testów na zwierzętach w przemyśle zdrowia konsumenckiego

Organ-on-chip: Przekrój komór biochipu z komórkami reprezentującymi model jelitowy. / Cross-section of organ-on-chip biochip cavities with cells representing intestinal model.

W ramach pierwszej współpracy w zakresie zdrowia konsumentów opracowywana jest platforma mająca na celu ograniczenie lub wyeliminowanie testów na zwierzętach przy użyciu technologii „Organ-on-Chip” (OoC) oraz interaktywnego oprogramowania obliczeniowego. Pilotowy projekt, wspierany przez esqLABS, Dynamic42, Laboratorium łożyska Uniwersyteckiego Szpitala w Jenie oraz dział Consumer Health firmy Bayer, ma na celu generowanie danych klinicznie istotnych, które są kluczowe dla oceny nowych kandydatów na leki w badaniach przedklinicznych.

W ramach rocznego pilotażu zostanie zbadane, czy małe cząsteczki mogą pokonać barierę łożyskową u kobiet w ciąży – grupę, która ze względu na trudności w prowadzeniu badań klinicznych, nie została jeszcze wystarczająco zbadana. Platforma opiera się na systemie mikrofizjologicznym (MPS, tzw. „Organ-on-Chip”), który reprezentuje najważniejsze ludzkie tkanki zaangażowane w dystrybucję leków (wątroba, jelito, łożysko), oraz na systemie pomp, który umożliwia cyrkulację mediów hodowlanych między tkankami. Dzięki cyfryzacji platformy można symulować rozkład substancji i przenosić dane na sytuacje ludzkie.

Chociaż testy na zwierzętach często są wymagane w fazie przedklinicznej rozwoju nowych leków, w niektórych przypadkach trudno jest przenieść wyniki z badań na zwierzętach na ludzi. W przypadku sukcesu platforma może przyczynić się do ograniczenia testów na zwierzętach, jednocześnie poprawiając wyniki rozwoju, obniżając koszty, a nie mniej ważne – zwiększając bezpieczeństwo pacjentów.

W ramach porozumienia firmy połączą unikalną wiedzę esqLABS w zakresie modelowania biomedycznych systemów wspomaganego komputerowo, doświadczenie Dynamic42 w dziedzinie inżynierii tkanek i sprzętu, oraz wiodącą ekspertyzę Bayer w zakresie przewidywania farmakokinetyki u ludzi, aby stworzyć zintegrowaną platformę biologiczną i wspomaganą komputerowo. Laboratorium łożyska dysponuje unikalnym doświadczeniem w rozwoju i budowie łożyska-on-Chip, które jest kluczowym elementem tego badania. esqLABS zajmie się rozwojem narzędzia programowego wspomaganego komputerowo, a Dynamic42 opracuje platformę Multi-Organ-on-Chip, w tym barierę łożyskową. Bayer zapewni wytyczne branżowe dotyczące praktycznego zastosowania, a także leki i zestawy danych do weryfikacji prognoz platformy. Szczegóły finansowe nie zostały ujawnione.

Wypowiedzi partnerów

„W esqLABS rozwijamy rozwiązania programowe dla badań translacyjnych w naukach biologicznych. Nasze rozwiązania znajdują zastosowanie na kluczowych etapach rozwoju leków przedklinicznych. Platforma MPS, którą rozwijamy jako zespół, jest doskonałym przykładem integracji wirtualnych bliźniaków i bioinżynierii. Bardzo cieszymy się na współpracę z naukowcami Bayer, Dynamic42 i Laboratorium łożyska” – powiedział dr Christian Maass, lider badań nad OoC w esqLABS. „Konsorcjum podziela wspólną wizję i dostrzega szansę na opracowanie platformy przewidującej, czy substancje aktywne przejdą barierę łożyskową. To bezprecedensowe przedsięwzięcie i cieszymy się, że możemy być jego częścią” – dodał dr Stephan Schaller, CEO esqLABS.

„Dynamic42 w ostatnich latach przeprowadziła wiele badań dla celów farmaceutycznych, ale to wyraźnie coś nowego i ekscytującego dla nas. Potencjał systemu MPS w środowisku wieloorganowym i jego połączenie z przewidywaniami in-silico to nie tylko świetny koncept, ale także idealnie wpisuje się w nowe wytyczne dotyczące przedklinicznych testów leków, które niedawno zostały przyjęte przez amerykański rząd w ramach FDA Modernization Act 2.0. Umożliwia to i wspiera szczególnie stosowanie inteligentnych kombinacji nowych technologii i podejść, aby zminimalizować lub wyeliminować testy na zwierzętach. Ta współpraca między esqLABS, Laboratorium łożyska Uniwersytetu w Jenie, Dynamic42 i Bayer ma potencjał, aby zasadniczo zmienić sposób oceny farmakokinetyki u ludzi” – powiedział Martin Raasch, CEO Dynamic42.

„Laboratorium łożyska działa w szerokim zakresie tematyki związanej z ludzką reprodukcją i ciążą. Niektóre z naszych obecnych projektów koncentrują się na badaniach trofoblastów i immunologii, toksykologii oraz alternatywach dla testów na zwierzętach, ponieważ różnice międzygatunkowe są głównymi przyczynami wysokiego wskaźnika niepowodzeń w badaniach przedklinicznych. Ta współpraca to ważny krok naprzód w rozwoju nowych mechanizmów badania bariery łożyskowej i jej dwukierunkowego, selektywnego transportu u ludzi. Mocne strony esqLABS, Dynamic42 i Bayer, połączone z naszym doświadczeniem w tej dziedzinie, działają synergicznie, aby zapewnić drogę od laboratorium do łóżka pacjenta” – powiedziała dr Diana Morales, zastępczyni kierownika i liderka grupy naukowej Laboratorium łożyska.

„Bayer intensywnie współpracuje z interesariuszami na poziomie krajowym i międzynarodowym, aby rozwijać alternatywne metody i tym samym systematycznie ograniczać liczbę testów na zwierzętach. Od lat jest dla Bayera ważne, aby minimalizować testy na zwierzętach zgodnie z zasadami 3R (Reduce – ograniczanie, Refine – udoskonalanie, Replace – zastępowanie). Cieszymy się na współpracę w tym wspólnym projekcie z naukowcami esqLABS, Dynamic42 i Laboratorium łożyska, aby znaleźć nowe sposoby minimalizacji testów na zwierzętach i jednocześnie uzyskać bardziej wiarygodne i precyzyjne dane dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności produktów” – powiedział dr Ramy Ammar, dyrektor ds. Nowych Nauk i Innowacji w dziale zdrowia układu pokarmowego w dziale Consumer Health firmy Bayer.