Bioreaktor do hodowli komórkowych wsparciem dla spersonalizowanego leczenia nowotworów Brak niezawodnych modeli in vivo uniemożliwia dokładne przewidywanie skuteczności i toksyczności leku na etapie jego odkrywania i opracowywania. Dzięki bioreaktorowi MOOD (multi-organ-on-device) szereg analiz przedklinicznych może zostać przeprowadzonych w trakcie procesu opracowywania leków. Zdrowie © science photo, Shutterstock Na przestrzeni wielu lat poczyniono znaczne postępy w kierunku zrozumienia biologii chorób. Niemniej jednak postępy te nie zostały w pełni przełożone w praktyce klinicznej na lepsze leczenie pacjentów. Od badań toksyczności po uzyskanie zezwolenia na wprowadzenie do obrotu – badania i rozwój w przemyśle farmaceutycznym to proces kosztowny i pochłaniający wiele pracy, a przy tym rzadko gwarantujący powodzenie. Bioreaktor do hodowli tkankowej na potrzeby hodowli komórek nowotworowych Aby zmierzyć się z tym problemem na etapie przedklinicznym w procesie opracowywania nowych leków, w ramach finansowanego przez UE projektu MOOD stworzono nową, jednorazową komorę do hodowli komórkowych, która umożliwia hodowanie żywych tkanek w warunkach fizjologicznych. Bioreaktor ten nazwano MIVO® (Multi In Vitro Organ). Stwarza on płynne środowisko, w którym można utrzymać przy życiu trójwymiarowe hodowle tkankowe. MIVO® to odpowiednia platforma dla badań wzajemnie powiązanych procesów zachodzących między komórkami nabłonka a sztucznymi membranami. Umożliwia on odtworzenie zjawisk związanych z migracją komórek, takich jak proces przerzutowania nowotworów. Można go także wykorzystać do badań nad dyfuzją cząsteczek, naśladując np. absorpcję kosmetyków przez skórę właściwą lub przyswajanie składników odżywczych w jelicie. Jak podkreśla koordynator projektu, Maurizio Aiello: „MIVO® stanowi niezawodną, skuteczną i pozbawioną elementu okrucieństwa alternatywę dla badań na zwierzętach”. Urządzenie można dostosować, zmieniając konfigurację i wykorzystując różne, specyficzne dla określonych komórek protokoły badawcze. Jest ono odpowiednie do podtrzymywania hodowli sferoidowych, hodowli organoidów lub struktur szkieletowych z wbudowanymi komórkami nowotworowymi i komórkami pozyskanymi w toku biopsji od pacjentów. Można je też wykorzystać do badań leków przeciwprzerzutowych, hodując komórki nowotworowe na modelu membranowym, który naśladuje ścianę naczynia krwionośnego i w sposób sztuczny odtwarza zjawisko migracji komórek nowotworowych. MIVO® oznacza istotny postęp na tym polu, gdyż wystąpienia przerzutów nie da się modelować przy wykorzystaniu zwierząt doświadczalnych. Walidacja urządzenia Urządzenie MIVO® zostało zwalidowane na komórkach ludzkiego nerwiaka płodowego, komórkach nowotworu piersi i jajników, pod kątem badań leków przeciwnowotworowych, takich jak chemioterapeutyki i immunoterapie oparte na komórkach NK. W przypadku tradycyjnych leków przeciwnowotworowych wyniki wykazały porównywalną ich skuteczność do mysich modeli in vivo. Co więcej, dzięki MIVO® udało się uwydatnić pewne cechy komórek nowotworowych obserwowane w praktyce klinicznej, lecz nieobserwowane wcześniej u zwierząt, co wskazuje na wyższość potencjału tej platformy i jej wykorzystania w celu testowania innowacyjnych terapii, takich jak immunoterapie. MIVO® znacząco obniża czas i koszty fazy przedklinicznej procesu opracowywania leków w porównaniu do badań na zwierzętach, oferując firmom farmaceutycznym skrócenie okresu wprowadzenia produktu na rynek. Co istotne, platforma ta przeciera szlaki w kierunku globalnego zastąpienia, ograniczenia i udoskonalenia badań na zwierzętach, obchodząc związane z nimi kwestie etyczne. Przyszłe perspektywy W trakcie trwania projektu MOOD jego partnerzy zidentyfikowali możliwości rynkowe dla różnych zastosowań platformy MIVO® i opatentowali związane z nimi technologie, które dzięki nawiązaniu partnerstw przemysłowych są już stosowane w kosmetyce. Jak twierdzi Aiello: „Przyszłe plany firmy zakładają demonstrację i walidację technologii w immunoterapii i na polu wyrobów medycznych”. Zalety MIVO® nie ograniczają się do procesu opracowywania leków, gdyż platforma ta znalazła zastosowanie w terapii spersonalizowanej. Hodując komórki pozyskane w toku biopsji nowotworu od pacjenta, MIVO® może na przestrzeni zaledwie kilku tygodni pomóc wskazać najlepszą formę terapii dla danego pacjenta, poprawiając szanse na skuteczność leczenia, co przełoży się na oczywiste korzyści społeczno-gospodarcze. Słowa kluczowe MOOD, MIVO®, bioreaktor, opracowywanie leku, model, testy na zwierzętach, migracja komórek, kosmetyk, przedkliniczne
