Modelos humanos in vitro crecen

Durante décadas, el modelo animal ha sido un estándar de oro para las pruebas previas al embarazo de posibles medicamentos. Sin embargo, incluso los mejores modelos animales no son correctos. Por ejemplo, las pequeñas especies de roedores con sistemas inmunes humanos y genes editados aún no serán completamente humanos. Para superar esta deficiencia, los entusiastas del cultivo celular 3D están lidiando con el desafío al desarrollar modelos humanos in vitro fuertes.

Los dispositivos organoides, sistemas microfiziológicos (MP) y los dispositivos de órganos sobre el chip (OOC) progresan continuamente y siguen el camino para la madurez tecnológica. Los desarrolladores innovadores son sofisticados y válidos para sus ofertas para adaptarse a preguntas de prueba especiales, como lesiones hepáticas inducidas por drogas (DILI).

Aunque estos modelos vitro no los reemplazarán por completo las contrapartes in vivo, los beneficios en los modelos no humanos son obvios. Las FDA han apoyado el uso de funcionamiento alternativo en la Ley de Modernización 2.0 y las presentaciones regulatorias de la Ley de Modernización de la FDA propuesta 3.0. Los límites actuales de los modelos humanos in vitro no se alejan de la deficiencia moral del uso de animales ni su capacidad para proporcionar más realistas en las reacciones humanas in vitro en las pruebas de embarazo.

Al igual que cualquier tecnología emergente, queda más trabajo por hacer y los desarrolladores están respondiendo positivamente. Y, de hecho, todos están de acuerdo en que la estandarización de los nombres y las características para garantizar resultados consistentes y reproductivos solo puede facilitar una mayor aceptación en la guía regulatoria de estos modelos.

Etapa abierta

"Nuestro sistema microfluídico es una plataforma abierta que permite a los usuarios incluir casi cualquier tipo de celda dentro de nuestra cartera de consumibles con órgano", dijo Lorna Inte, PhD, CSO. "Cada tipo de consumible tiene solo una huella. Esta compatibilidad le da a la plataforma una increíble cantidad de flexibilidad en los tipos de biología que pueden ser modelos".

Simulación inicial Diseño de órgano-CHIP-S1 El STRINGBAL ChIP-PDMS está compuesto por un material de polímero de viscolast transparente y permeable al gas que es muy adecuado para el modelado de la microación in vivo. En particular, los Amulalets fueron los ganadores del Premio Ciencias Rasila 2024, que fueron por el trabajo en su chip hepático humano, basado en Chip-S1, para predecir DILI en la toxicología precisamente.

Pero en algunos ejemplos, los PDM pueden absorber fármacos lipofílicos, lo que lleva a la dosis compuesta probablemente incorrecta y, por lo tanto, al alma incorrecta de seguridad o eficacia. Inspiró el desarrollo del chip rígido Chip-R1 ™, diseñado a partir de plástico mínimo explotado por fármacos, especialmente responsable de ADME, ciencia tóxica y estudios de eficacia. La pequeña altura del canal inferior junto con las aplicaciones que expanden las células inmunes para la expansión de la biología vascular, aumenta la velocidad de flujo y el estrés reducido para las células endoteliales.

Una tercera oferta, Chip-E1 ™ Accesible Chip, es una tapa para llegar a una cámara de cultivo que puede acomodar andamios de gel ECM de hasta 3 milímetros de espesor. Esta característica permite que la inclusión de capas estromales cree un tejido epitelial de Straomgish para descubrir una biología más compleja, incluida la microación tumoral, modelos de piel y pulmones. "La tapa se abre para resaltar las células para un aerosol o para aplicar un medicamento directamente", dijo.

Los organoides complementan la tecnología. "Cuando combinas organoides, por ejemplo, con un estiramiento en microfluídica e intestino, ve cada vez más en relevancia desagradable de que la expresión génica se comparó solo con los orenoides que los orgenoides", discutió Evart. Las células se polarizan correctamente y los transportadores funcionales se expresan en la membrana correcta a nivel fisiológico. SEM muestra la formación de microvili en células maduras, sanas y funcionales.

Un socio emulador del Instituto Pasteur mostró que se requería un tramo para estudiar la infección por Shigella. "El pasaje orgánico para infectar las células se activa en el entorno de órgano bajo el estiramiento", explicó el Evart. "Este es otro rendimiento más que es el valor de nuestra plataforma fuerte".

Alcanzar

Los organoides y los equipos de cultura relacionados, como los MP continúan generando más evidencia científica a medida que logran la madurez tecnológica. "El desarrollador de negocios de Cherry Biotech Scientist Pierre Gaudrialt dijo:" La base del aumento del conocimiento y los recientes incentivos regulatorios aceleran su aceptación general. "

La compañía ofrece una herramienta de cultivo celular 3D para la aplicación previa al desarrollo de medicamentos priclínicos. Plataforma Cubix

Los microelementos de cultivos de células 3D complejos, como los organoides, controlan y controlan dinámicamente y son totalmente compatibles con imágenes en vivo y placas múltiples estándar. Permite los niveles de oxígeno, el contenido y el flujo de los medios, la concentración y el suministro de la concentración de fármacos, y el sistema de cultivo físico y de enfermedad en estos vitro, incluido el pH.

Las placas SmartSphero, que están diseñadas para controlar la distribución del tamaño y la posición de los organoides específicamente para aplicaciones de imágenes, se basan en un formato de placa estándar para la integración espontánea en los flujos de trabajo. Las placas utilizan técnicas de micro patrón y son hidrogeles microestructurales hechos de polietilenglicol biocapacial para formación esférica/organoide simple y consistente.

"En resumen, estamos convirtiendo la placa Multvel estándar en un órgano en un chap", dijo Gauderolt. "La plataforma Cubix controla la micronamentación para permitir el desarrollo y la cultura de los organoides complejos, copiando lo más cerca posible como la fisiología humana".

El equipo facilita el mantenimiento de sistemas biológicos complejos y tipos de células con una interfaz vascular y células inmunes circulantes. Algunas aplicaciones principales para la tecnología incognoscible se centran en la enfermedad metabólica (p. Ej., Obesidad y diabetes tipo 2) utilizando tejido de grasa madura humana, además de oncología y estudios inflamatorios. Para empoderar a sus clientes, la capacidad de servicio de Cherry Biotech ayuda a validar el concepto de prueba y el protocolo para aplicaciones especificadas.

Desde su inicio, la compañía ha establecido vínculos estrechos y fuertes con Kols para lograr el acceso a la experiencia biológica y práctica, lo que hace una gran cooperación para desarrollar y validar la tecnología.

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Para expandirse aún más, el área requiere calificaciones adicionales y datos estadísticamente relevantes sobre varios dispositivos en el mercado. "Tenemos que tener cuidado con nuestras afirmaciones y comunicar claramente lo que puede hacer esta técnica y cuáles pueden los beneficios y limitaciones", dijo Gaudriolt. "El modelo Vivo de funcionamiento alternativo no tendrá una opción total, solo cuando sea necesario y posible".

Modelo humano futuro

Emily Richardson, científica principal de CN BIO, dijo: "Los parlamentarios, también conocido como la técnica de órganos en el chip (OOC), incluye una amplia gama de modelos humanos futuros, cada uno de los cuales tiene aplicaciones específicas en el descubrimiento y la investigación de fármacos".

Una encuesta de 2021 realizada por el consorcio de IQ MPS reveló que 20 de las 25 compañías farmacéuticas y biotecnológicas habían utilizado o evaluado la tecnología MPS compleja en los últimos cinco años. Además, una encuesta de 2020 sobre toxicistas descubiertos en compañías farmacéuticas de gran granero ha revelado que el 20% ya ha considerado OOC como un "cambio de juego", con otro 60% se estima que se ha convertido en uno dentro de los cinco años para la ciencia tóxica de investigación.

CN BIO lanzó recientemente fisiomímica Kit de ensayo DILI Humanos para permitir la predicción de 24 hepatotoxicidad compleja, temporal e inmune relacionada. El kit es el uso de hepatocitos humanos primarios y células de mal funcionamiento para imitar la función del hígado humano y las respuestas inmunes, lo que respalda el perfil detallado de los mecanismos subyacentes de las mediciones de DILI y las principales mediciones de biomarcadores.

Richardson dijo: "Los datos in vitro animales permiten predecir mejor los resultados humanos, reduciendo la dependencia de los modelos animales, mejorando la precisión y el tránsito del embarazo, el embarazo", dijo Richardson.

"El tiempo para los parlamentarios es ahora", enfatizó el Director de Gestión de Productos en CN Bio, Sung Lee ", mientras que se están realizando estudios de verificación duros, la tecnología está demostrando su capacidad. Los protocolos de estandarización, los remedios de control de calidad fuertes y los métodos de análisis de datos frecuentes son importantes para comparar la reproducción y los resultados. '

La industria espera que los estudios de verificación muestren el poder y la confiabilidad futuros de las plataformas MP/OOC en aplicaciones. Esto implica el modelo animal existente y, cuando sea posible, la comparación de los datos de diagnóstico. En particular, las pruebas de medicamentos anteriores pueden ayudar a los desarrolladores de OOC a adaptar sus modelos e instalar una solución sólida para probar los métodos de medicamentos con objetivos y rutas específicos de los humanos, especialmente para la distribución de datos vivo y clínicos, especialmente para medicamentos fallidos.

Es necesaria la continuación de la comunicación abierta y la cooperación entre desarrolladores, compañías farmacéuticas, agencias reguladoras e instituciones educativas. Lee destacó la importancia de sujetar a las agencias reguladoras especialmente, de modo que se pudiera establecer un pasaje claro para usar los datos de MPS en el envío.

Suministro de orgonoides

Se están desarrollando casos de uso de organoides. Estos diversos materiales pueden representar a un paciente y/o enfermedad y, por lo tanto, son potencialmente útiles en la identidad y caracterización del objetivo. Las aplicaciones ocurren a través de la investigación primaria a través de pruebas de embarazo de embarazo retrasadas.

Nikki Carter, director de innovación de orgenoides comerciales en dispositivos moleculares, dijo: "Los organoides son adorables en el espacio de la nueva metodología Aproch (NAM)". "Aunque los modelos animales todavía están utilizando uno al lado del otro con este funcionamiento alternativo, para comprender la traducción, la aprobación regulatoria de NAM en aplicaciones específicas para cambiar el uso de animales".

Es importante y difícil escalar estos materiales complejos para satisfacer la demanda. Los instrumentos moleculares están abordando el problema de los suministros con sus otros servicios de expansión orgoides con su sistema de cultivo celular automatizado de CellXpress.AI ™. Carter aclaró: "Estamos reconstruyendo el paradigma 2D en términos de escala y criopresión para garantizar un suministro consistente". "Queremos democratizar el uso de estos modelos importantes al reducir los obstáculos de acceso".

El nuevo modelo en la tubería incluye envenenamiento con IG y un organoides sanos relacionados con el paciente para evaluar nuevos modelos IPSC para DILI y ciencia tóxica cardíaca. "Los clientes también solicitan varios formatos que estamos trabajando en la validación", dijo Carter.

El formato organoide para aplicaciones de toxicología GI es particularmente relevante. Los usuarios desean una variedad de tipos de células que vienen en un organoide repuesto al paciente, pero que también quieren revisarlos para aplicaciones monoleras en ensayos de barrera. La fragmentación es compleja. Por su naturaleza, los orgenoides son autoinconvenientes.

Según Carter, el verdadero mercado proviene de la cooperación de desarrollo y un ecosistema armonioso. Los dispositivos moleculares adoptan un enfoque desconocido y trabajan junto con los organoides Hub, que recientemente adquirieron por Merc Kgaa, Darmstad, el negocio alemán de ciencias de la vida, para que puedan obtener proveedores M-A-chip y proveedores M-a-chip para aplicaciones anticipadas.

La estandarización, la ley y la orientación regulatoria deberían ayudar a seguir la región. "El nombre del modelo, la producción y la caracterización deben estandarizarse. La comparación de manzana a simple es particularmente importante para la seguridad de los medicamentos y las pruebas de ciencias tóxicas", destacó Carter. La industria de la atención cosmética e individual, que ha reducido el uso de animales, también puede proporcionar una educación valiosa.

Instrumentación analítica

"Organ-on-e-chip puede ayudar a simular los mecanismos y reacciones de todos los órganos en el formato de un chip. Este fármaco puede ser particularmente efectivo en espacios como la eficacia de las pruebas y dado que el nuevo tratamiento interactúa con el bloqueo del cerebro sanguíneo.

Sayers declaró que la instrumentación analítica juega un papel importante en estos lugares innovadores, especialmente cada prueba puede ser única. El espectrómetro de masas de alta resolución, como el sistema Zenotoph 7600+, puede facilitar nuevos métodos metabólicos sensibles e identificar rápidamente las estructuras lipídicas.