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Feasibility Study for the introduction into pre-clinical study domain of the first-of-a-kind Multi Organ On Device (MOOD) technology

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Ein Gewebekultur-Bioreaktor unterstützt Krebsbehandlungen nach eigenem Wunsch

Der Mangel an verlässlichen In-vivo-Modellen verhindert die präzise Prognose von Arzneimittelwirksamkeit und Toxizität während der Arzneimittelentdeckung und -entwicklung. Durch einen proprietären MOOD-Bioreaktor (multi-organ-on-device) kann während der Arzneimittelentwicklung eine Reihe vorklinischer Assays geprüft werden.

Gesundheit

Im Laufe der Jahre wurden erhebliche Fortschritte im Verständnis der Biologie von Krankheiten gemacht. Dennoch haben diese Fortschritte noch nicht vollständig Einzug in die klinische Praxis gehalten, um verbesserte Behandlungen für Patienten zu ermöglichen. Von Toxizitätsstudien bis zur Marktzulassung – die Forschung und Entwicklung in der Arzneimittelindustrie ist ein kosten- und arbeitsintensiver Prozess, der sich durch geringen Erfolg auszeichnet. Ein Gewebekultur-Bioreaktor für die Kultivierung von Krebszellen Um diesen Sachverhalt in der vorklinischen Phase der Arzneimittelentwicklung anzugehen, wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MOOD eine neuartige Einmal-Zellkulturkammer entwickelt, die lebendiges Gewebe unter physiologischen Bedingungen beherbergen kann. Der Bioreaktor, der mit dem Markennamen MIVO® (Multi In Vitro Organ) vermarktet wird, beinhaltet eine Strömungsumgebung, welche die Kultivierung von 3D-Gewebe unterstützen kann. MIVO® stellt eine angemessene Plattform für die Untersuchung von Schnittstellenprozessen von Epithelzellen mit künstlichen Membranen dar. Hierdurch können Zellmigrationsphänomene wie z. B. Tumormetastasen nachgebildet werden. Die Plattform kann zudem für die Untersuchung der Moleküldiffusion verwendet werden, um beispielsweise die Absorption von Kosmetikprodukten auf der Haut oder von Nährstoffen im Darm nachzuahmen. Projektkoordinator Maurizio Aiello betont: „MIVO® bietet eine verlässliche, effiziente und gräuelfreie Alternative zu Tierversuchen.“ Das Produkt kann durch die Anwendung verschiedener Konfigurationen und mithilfe verschiedener zellspezifischer Protokolle angepasst werden. Es kann die langfristige Kultivierung von Spheroiden, Organoiden oder Zellträgern mit eingebetteten Krebszellen sowie Zellen von Patientenbiopsien unterstützen. Es kann ebenfalls zur Prüfung von Metastasen bekämpfenden Arzneimitteln verwendet werden, indem Krebszellen auf einem Membranmodell kultiviert werden, welches die Gefäßwand nachahmt und Krebszellenmigrationsphänomene nachbildet. MIVO® bietet in dieser Hinsicht einen signifikanten Vorteil, da fortschreitende Metastasen nicht unter Verwendung von Versuchstieren modelliert werden können. Produktvalidierung Das MIVO®-Produkt wurde an menschlichen Neuroblastom-, Brust- und Eierstockkrebszellen validiert, um Arzneimittel zur Krebsbekämpfung wie zum Beispiel Chemotherapien und auf natürlichen Killern (NK) basierende Immuntherapien zu prüfen. Bei herkömmlichen Arzneimitteln zur Krebsbekämpfung haben die Ergebnisse eine Arzneimittelwirksamkeit demonstriert, die mit der von In-vivo-Mäusemodellen vergleichbar ist. Ferner beleuchtete MIVO® bestimmte Merkmale von Krebszellen, die zwar im klinischen Kontext bekannt waren, jedoch niemals zuvor an Tieren beobachtet worden sind. Dies unterstreicht die exzellente Leistung der Plattform und ihren Nutzen für die Prüfung innovativer Therapien wie beispielsweise Immuntherapien. MIVO® ermöglicht in der vorklinischen Phase der Arzneimittelentwicklung im Vergleich zu Tierversuchen eine drastische Verringerung von Zeit und Kosten, sodass sich Arzneimittelunternehmen eine verkürzte Zeit bis zur Vermarktung bietet. Die Plattform ebnet den Weg zur Vermeidung, Verminderung und Verbesserung (3V-Prinzip) von Tierversuchen im globalen Maßstab, sodass sich damit verbundene ethische Fragen erübrigen. Zukunftsaussichten Während MOOD ermittelten die Partner die Marktmöglichkeiten für die verschiedenen Anwendungsbereiche der MIVO®-Plattform. Die Technologien wurden patentiert. Diese werden durch industrielle Partnerschaften bereits im Bereich der Kosmetik angewandt. Aiello erklärt hierzu: „Zu den Zukunftsplänen des Unternehmens zählt unter anderem die Demonstration und Validierung der Technologie in den Bereichen Immuntherapie und Medizinprodukte.“ Die Vorteile von MIVO® gehen über die Arzneimittelentwicklung mit der Plattform hinaus, da sie für die personalisierte Therapie angewandt werden können. Durch die Kultivierung von Zellen aus Krebsbiopsien von Patienten kann MIVO® in nur wenigen Wochen dabei helfen, die beste Behandlung für einzelne Patienten zu ermitteln, sodass das Therapieergebnis inklusive offensichtlicher sozioökonomischer Vorteile verbessert wird.

Schlüsselbegriffe

MOOD, MIVO®, Bioreaktor, Arzneimittelentwicklung, Modell, Tierversuche, Zellmigration, kosmetisch, präklinisch

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