Nowe badanie toksyczności leków
Stworzenie nowego leku nie jest sprawą łatwą. Odsetek substancji, które pomyślnie przechodzą testy, pozostaje niski: tylko około 10 % kandydatów ostatecznie trafia na rynek. Wynika to między innymi z działań niepożądanych – takich jak toksyczność – które często ujawniają się nieoczekiwanie, gdy lek już trafi do badań klinicznych na ludziach. „Bardzo często w pierwszych badaniach na ludziach występuje całkowicie nieprzewidywalne działanie niepożądane”, wyjaśnia Christopher Goldring, szef Wydziału Farmakologii i Leków na Uniwersytecie w Liverpoolu i koordynator naukowy projektu TransQST. W ramach finansowanego przez UE i przemysł projektu TransQST naukowcy opracowali nowatorskie podejście do przewidywania potencjalnej toksyczności kandydatów na leki, które łączy dane in vivo z zaawansowanym modelowaniem komputerowym. TransQST, publiczno-prywatne konsorcjum zrzeszające 23 partnerów, postawiło sobie za cel wykazanie, że tego rodzaju modelowanie może poprawić zarówno szybkość, jak i bezpieczeństwo opracowywania nowych leków.
Wyzwania związane z rozwojem leków
Większość badań przedklinicznych ma formę testów na zwierzętach, które są kontrowersyjne pod względem etycznym i nie są idealnym odpowiednikiem badań na ludziach. Bardzo trudne jest także przewidzenie indywidualnych reakcji ludzi na nowy lek. Dodatkowo, podczas pierwszego testu kandydata na lek badacze muszą ustalić jego optymalną dawkę – taką, która zapewni maksymalną skuteczność i nie wywoła toksyczności. „Dotychczas specjalistom przeprowadzającym pierwsze badania nowego środka leczniczego na ludziach niezwykle trudno było określić tę pierwszą dawkę”, dodaje Goldring.
Przewidywanie toksyczności w kluczowych narządach
Aby uporać się z tymi wyzwaniami, zespół TransQST skoncentrował swoje wysiłki na zebraniu nowych danych dotyczących czterech narządów, których najczęściej dotyczy toksyczność: serca, wątroby, nerek i układu pokarmowego. „Toksyczność stanowi szczególnie poważny problem w przewodzie pokarmowym”, dodaje Goldring, a jego zdaniem przed realizacją omawianego projektu brakowało danych dotyczących potencjalnych reakcji toksycznych w tym obszarze. „Dlatego też w przypadku układu pokarmowego użyliśmy bardzo nowoczesnych podejść, aby spróbować przewidzieć toksyczność w przewodzie pokarmowym”, mówi. Zespół wykorzystał najnowszy model organoidowy, który pozwala na hodowanie tkanek w laboratorium z zaledwie kilku komórek macierzystych pochodzących od dorosłych. Dzięki temu uczeni mogli przetestować swoje nowe podejścia do modelowania na różnych częściach przewodu pokarmowego, w tym na jelitach i żołądku. W ten sposób udało się zarówno udoskonalić istniejące modele testowania leków, jak i opracować szereg nowych. Poza tym zespół TransQST zgromadził ogromne ilości danych, które posłużyły do stworzenia nowych narzędzi. Narzędzia te pozwalają na identyfikację, kwantyfikację i przewidywanie potencjalnych mechanizmów toksycznych w kandydatach na leki i są obecnie testowane przez partnerów konsorcjum z branży farmaceutycznej w ramach oceny bezpieczeństwa leków. Wszystkie modele, narzędzia i dane są dostępne bez ograniczeń na stronie internetowej TransQST.
Wykorzystanie skutecznej współpracy
Zespół liczy, że jednym z kluczowych osiągnięć projektu będzie nowa europejska sieć szkoleniowa poświęcona toksykologii, jako że realizacja projektu ujawniła zapotrzebowanie na zwiększenie liczby naukowców specjalizujących się w tej dziedzinie. „Niektóre z naszych firm farmaceutycznych są żywo zainteresowane wykorzystaniem naszych doświadczeń”, mówi. Goldring chwali zaangażowanie i współpracę tak wielu różnych partnerów, od uniwersytetów, szpitali i ośrodków badawczych po firmy farmaceutyczne. Jak twierdzi Goldring, była to „zdrowa, dynamiczna współpraca naukowców z firm farmaceutycznych oraz innych czołowych naukowców z różnych krajów Europy”. „Sądzę, że prace te będą stanowić katalizator pozytywnych zmian w procedurach rozwoju leków”.
Słowa kluczowe
TransQST, lek, rozwój, model, komputer, konsorcjum, toksykologia, organy, przewód pokarmowy
