La primera empresa derivada de DZNE, "Neuron-D", utiliza una tecnología innovadora para el análisis de drogas

Cribado de fármacos con cultivos celulares en 3D

24.03.2021 - Alemania

Sobre la base de un acuerdo de licencia con el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) y el Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde (IPF), la empresa emergente "Neuron-D GmbH", con sede en Dresde, está desarrollando un sistema de alto rendimiento para probar candidatos a fármacos para tratar enfermedades neurodegenerativas. La tecnología se basa en un método de cultivo celular en 3D desarrollado conjuntamente por el DZNE y el IPF, que reproduce las características clave de las neuronas del cerebro humano y la patología asociada a la neurodegeneración mucho mejor que los métodos convencionales.

DZNE / Kizil Lab

Neuron-D GmbH, la primera empresa derivada del DZNE con sede en Dresde (Alemania), utiliza cultivos celulares en 3D para probar candidatos a fármacos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Esta imagen microscópica muestra las redes de neuronas tal y como se desarrollan normalmente en estos cultivos celulares. Estos cultivos celulares, que utilizan biomateriales especiales, permiten imitar características clave del tejido cerebral humano.

El desarrollo de nuevos fármacos requiere pruebas exhaustivas. Antes de que los compuestos prometedores puedan entrar en los ensayos con humanos, deben demostrar su valor en el laboratorio. Para ello se necesitan dispositivos analíticos apropiados, los llamados ensayos, para probar el efecto de las sustancias farmacéuticas de la forma más realista posible. Para ello, Neuron-D aplica una técnica especial de producción de cultivos celulares. "En la mayoría de los métodos para crear cultivos celulares de neuronas humanas, las células sólo se interconectan en superficies planas. Con nuestro método, que utiliza unos biomateriales innovadores llamados hidrogeles de starPEG-heparina, las células se enlazan en tres dimensiones. Esto da lugar a estructuras muy similares a los plexos cerebrales humanos. Y la forma en que se desarrollan las neuronas individuales en nuestros cultivos celulares también recapitula lo que ocurre en nuestro cerebro. Por tanto, hablamos de un modelo cerebral experimental reduccionista", explicó el Dr. Caghan Kizil, cofundador y director general de Neuron-D.

El Dr. Kizil, que codesarrolló la técnica de cultivo celular como jefe de grupo de investigación en la sede del DZNE en Dresde, añade: "Podemos reproducir las características fisiológicas relevantes de las neuronas humanas mejor que con los cultivos celulares convencionales. Esto nos permite sacar conclusiones más realistas sobre el efecto de las sustancias investigadas. Nuestro modelo patentado de cerebro en 3D es personalizable, rentable y ofrece resultados rápidos, lo que lo hace único e innovador."

Proveedor de servicios para la investigación farmacéutica

Los cultivos celulares resultantes pueden adaptarse a los requisitos específicos, de modo que se puede imitar la situación del cerebro sano o las condiciones patológicas. "Nuestra tecnología está orientada, en particular, al cribado de fármacos contra enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. Nos consideramos un proveedor de servicios y un socio tecnológico para las empresas farmacéuticas y las instituciones de investigación", afirma el Dr. Kizil. Las pruebas neurotóxicas también son factibles, explicó: "Podemos utilizar nuestro modelo de cultivo celular para estudiar si las sustancias químicas desencadenan reacciones indeseables. Estos análisis son necesarios, por ejemplo, en el marco de pruebas de eficacia o toxicidad".

Muestras pequeñas

La técnica para producir estos modelos neuronales fue desarrollada conjuntamente por el DZNE y el IPF y en 2016 se presentó una solicitud de patente basada en el desarrollo previo de la tecnología de hidrogeles por parte del IPF. En este enfoque, que se basa en células madre derivadas de adultos o pacientes sanos, las neuronas humanas se entrelazan dentro de un gel especial que sirve de sustrato para formar una red tridimensional. Cada uno de los cultivos celulares comprende decenas de miles de neuronas; sin embargo, los cultivos no son más grandes que un terrón de azúcar. Gracias al acuerdo de licencia, Neuron-D puede ahora utilizar esta tecnología con fines comerciales.

Desarrollo técnico adicional

Neuron-D fue fundada en 2019 por el Dr. Caghan Kizil, junto con el Prof. Dr. Carsten Werner y el Dr. Uwe Freudenberg, dos investigadores del IPF, que son los desarrolladores de la tecnología de hidrogel y tienen una amplia experiencia en la misma. Hasta ahora, la empresa ha atraído una inversión privada de más de un millón de euros. "Nuestro objetivo es crear una plataforma de cribado de alto rendimiento basada en nuestra técnica de cultivo celular. Esto permitirá probar miles de compuestos casi a destajo. El sistema estará totalmente automatizado gracias a las tecnologías más avanzadas. Nuestra plataforma mejorará la fiabilidad de las pruebas preclínicas in vitro al proporcionar un microambiente similar al del cerebro humano. Esto supondrá importantes ventajas económicas para los usuarios finales", afirmó Kizil. "Nuestra plataforma de cribado estará disponible en 2022. Los posibles usuarios finales ya pueden discutir sus necesidades con nosotros en Neuron-D. Esto nos da la oportunidad de adaptar el sistema a los requisitos de los clientes ya durante la actual fase de desarrollo."

La primera empresa derivada de DZNE

A lo largo de sus cerca de 10 años de historia, la DZNE ya ha concedido licencias de diversas tecnologías a empresas. Ahora, por primera vez, esto se aplica a una empresa recién fundada cuyo modelo de negocio se basa en gran medida en los conocimientos técnicos codesarrollados por el DZNE. "Neuron-D es la primera empresa derivada del DZNE y un ejemplo de cómo la automotivación de los científicos, junto con el apoyo de la transferencia de tecnología y la promoción interna específica de la innovación, conducen a un mayor desarrollo de los resultados científicos hasta el punto de aplicación. Esto demuestra que nuestra investigación crea innovaciones prometedoras", dijo la Dra. Bernadett Simon, jefa de la Oficina de Transferencia de Tecnología del DZNE.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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