Nuovi indizi sulla tossicità indotta da farmaci
Creare nuovi farmaci è un’operazione complicata. Il tasso di successo complessivo è basso: infatti, solo circa il 10 % dei nuovi candidati riesce alla fine a raggiungere il mercato. Un motivo alla base di questa difficoltà è costituito dagli effetti avversi, come ad esempio la tossicità, che può presentarsi in modo inaspettato quando i farmaci giungono alle sperimentazioni cliniche sugli esseri umani. «Molto spesso, durante lo svolgimento dei primi studi sugli esseri umani, si manifestano effetti collaterali del tutto imprevedibili», spiega Christopher Goldring, titolare della cattedra in Farmacologia e terapeutica presso l’Università di Liverpool e coordinatore accademico del progetto TransQST. Nell’ambito di questo progetto, finanziato dall’UE e dall’industria, gli scienziati hanno sviluppato un approccio innovativo per prevedere la potenziale tossicità indotta da farmaci candidati, un metodo che integra dati in vivo con tecniche di modellazione informatica avanzata. TransQST, un consorzio pubblico-privato costituito da 23 partner, si è prefisso di dimostrare che questo tipo di modellizzazione potrebbe migliorare sia la velocità che la sicurezza del processo di sviluppo di nuovi farmaci.
Le sfide legate allo sviluppo di farmaci
La maggior parte delle sperimentazioni pre-cliniche si affida agli studi sugli animali, che determinano implicazioni a livello etico e risultano indicativi solo in parte per i test sugli esseri umani. Anche la previsione delle risposte individuali umane a un nuovo farmaco è molto difficile; inoltre, quando un farmaco candidato viene testato per la prima volta, i ricercatori devono individuare il dosaggio ottimale affinché risulti efficace al massimo senza provocare tossicità. «Per i responsabili dello svolgimento delle prime sperimentazioni sugli esseri umani, ovvero i primi test in assoluto su un nuovo agente, il compito di determinare la quantità da somministrare nella prima dose è da sempre stato estremamente difficile», aggiunge Goldring.
Prevedere la tossicologia negli organi di primaria importanza
Impegnandosi per superare queste sfide, il progetto TransQST ha concentrato i suoi sforzi sulla raccolta di nuovi dati inerenti ai quattro organi più comunemente colpiti dalla tossicità: il cuore, il fegato, i reni e il sistema gastrointestinale. «Nel tratto gastrointestinale esiste un grave problema di tossicità», aggiunge Goldring, sebbene prima dello svolgimento del progetto vi fosse una mancanza di dati relativi alle potenziali reazioni tossiche in tale sistema. «Quindi, per iniziare ad affrontare la questione di come cercare di prevedere la tossicità nel tratto gastrointestinale, abbiamo adottato approcci molto moderni.» Il gruppo di ricerca si è avvalso di un modello di organoide all’avanguardia nel quale è possibile coltivare i tessuti servendosi di solo poche cellule staminali prelevate da adulti in laboratorio. In tal modo, il team ha potuto testare i propri approcci di modellizzazione su diverse parti del tratto gastrointestinale, tra cui l’intestino e lo stomaco. Mediante questi approcci, il progetto è stato in grado sia di perfezionare i modelli esistenti per lo sviluppo di farmaci sia di svilupparne una serie di nuovi. Al di là di questo risultato, TransQST ha inoltre raccolto vaste quantità di dati a sostegno della creazione di nuovi strumenti. Questi strumenti, che sono capaci di individuare, quantificare e prevedere i potenziali meccanismi tossici nei farmaci candidati, sono attualmente in fase di sperimentazione da parte dei partner del consorzio provenienti dall’industria farmaceutica, nell’ambito dello svolgimento di valutazioni della sicurezza dei farmaci. Tutti i modelli, gli strumenti e i dati del progetto sono stati resi pubblicamente disponibili ed è possibile accedervi tramite il sito web di TransQST.
Sulla scia di una collaborazione di successo
Alla luce della constatazione di TransQST della necessità di un maggior numero di scienziati attivi in questo settore, la squadra di ricerca si augura che un lascito fondamentale del progetto sarà l’istituzione di una nuova rete di formazione europea per la tossicologia. «Alcune delle nostre aziende farmaceutiche sono molto interessate a lavorare sulla scia dei nostri sforzi compiuti in questo settore», osserva. Goldring elogia il successo del coinvolgimento e della collaborazione di un numero così elevato di partner, da università e ospedali a centri di ricerca, passando per imprese farmaceutiche. Si è trattato di una «combinazione cooperativa di scienziati provenienti da aziende farmaceutiche e di altri accademici europei di punta davvero sana, molto dinamica e notevolmente collaborativa», afferma Goldring, che conclude: «Penso che fungerà da catalizzatore per un cambiamento positivo nella natura stessa del processo di sviluppo dei farmaci.»
Parole chiave
TransQST, farmaco, sviluppo, modello, computer, consorzio, tossicologia, organi, tratto gastrointestinale