Badania SANS na zwierzętach przy profilowaniu leków
Kolejną istotną wadą takich badań jest niska korelacja pomiędzy zwierzętami i ludźmi w zakresie działań niepożądanych, reakcji na dawkę oraz skuteczności. Niestety, odkrycie toksyczności lub braku skuteczności na zaawansowanym etapie opracowywania leku może spowodować olbrzymie straty finansowe firm farmaceutycznych. Jednym z potencjalnych rozwiązań tego problemu może być zastosowanie badań toksyczności in vitro oraz na modelach in silico na wczesnym etapie prac nad lekiem. Wczesne określenie substancji, które są nieskuteczne lub toksyczne, umożliwi rezygnację z nich przed osiągnięciem fazy przedklinicznych badań na zwierzętach. Aby zrealizować te zamierzenia, Unia Europejska sfinansowała i rozpoczęła projekt PREDICT-IV . Uczestnicy projektu prowadzili badania na docelowych trzech organach — wątrobie, nerce i centralnym układzie nerwowym. W tym celu przeprowadzono optymalizację systemów komórkowych i zastosowano połączenie technologii genetycznych z kwantyfikacją biokinetyczną. Naukowcy użyli trzech modeli komórkowych, które odgrywały rolę wątroby — pierwotne hepatocyty ludzkie, pierwotne hepatocyty szczurów oraz komórki HepaRG wyprowadzone z linii komórek raka wątroby. Zbadano 11 dobrze scharakteryzowanych związków i porównano osiągnięte wyniki. Oprócz dobrej korelacji pomiędzy wynikami badań in vitro oraz in vivo wykryto kilka potencjalnych obiecujących biomarkerów. Członkowie zespołu użyli nieprzekształconych zwykłych komórek z linii RPTEC/TERT1 proksymalnych komórek kanalikowych do wykonywania prognostycznych badań na nerkach in vitro. Przeprowadzono kompleksowe badania szeregu leków, zdobywając w ten sposób nieocenioną wiedzę na temat skutków farmakologicznych i toksykologicznych. Do badania 12 substancji zastosowano dwa modele neuronowe — dwuwymiarowy model neuronów myszy i trójwymiarowy zagregowany model neuronów u szczura. Wydawało się, że techniki rozpoznawania wzorca były skuteczne w określaniu korelacji skutków czynności nerwowych i toksyczności. Badacze dokonali znaczącego przełomu poprzez opracowanie i optymalizację systemu bariery krew-mózg in vitro w badaniach toksyczności przy powtarzanej dawce. Ogólnie mówiąc, dzięki zastosowaniu profilowania genetycznego i modeli biokinetycznych prowadzonych podczas projektu zebrano olbrzymią ilość danych biologicznych. Połączone zbiory danych umożliwiają identyfikację bezpiecznego i toksycznego poziomu leku dla człowieka, dzięki czemu uzyskano znaczącą oszczędność kosztów i czasu. Ostateczne zastosowanie oceny bezpieczeństwa leków dla człowieka pomoże zmniejszyć badania na zwierzętach przy zastosowaniu unijnego rozporządzenia REACH . Opracowywanie leków w oparciu o tak zdobytą wiedzę przyniesie korzyść zarówno firmom farmaceutycznym jak i pacjentom.
Słowa kluczowe
Badania na zwierzętach, opracowywanie leków, badanie, działanie niepożądane, reakcja, toksyczność in vitro, model in silico, substancja toksyczna, technologie genetyczne, kwantyfikacja biokinetyczna, bariera krew-mózg, toksyczność dawki, bezpieczeństwo
