"Modèle multi-organes" - Une alternative sans animaux pour la recherche en pharmacocinétique
Dynamic42 et ses partenaires de recherche présentent un système à trois organes pour réduire l'expérimentation animale
Dynamic42, spécialiste des organes sur puce, et ESQlabs, expert en solutions numériques pour les sciences de la vie, ont développé avec succès un système à trois organes, en étroite collaboration avec la division Consumer Health de Bayer et le Placenta Lab de l'hôpital universitaire d'Iéna. La plateforme a le potentiel de réduire considérablement les tests sur les animaux grâce à la technologie des organes sur puce (OoC) et à un logiciel de calcul interactif. L'objectif de ce projet pilote d'un an était de collecter des données cliniquement pertinentes, cruciales pour l'évaluation de nouveaux médicaments candidats dans le cadre de la recherche préclinique. Les résultats du projet viennent d'être publiés dans la revue Frontiers in Pharmacology.
Système à trois organes avec l'intestin, le foie et le placenta sur une biopuce. La voie de distribution du médicament dans les trois organes est représentée en magenta et l'application apicale du médicament dans le modèle intestinal est représentée en bleu.
Dynamic42 GmbH
Le projet visait à déterminer si certains médicaments pouvaient traverser la barrière hémato-placentaire chez les femmes enceintes, un groupe de personnes rarement inclus dans les essais cliniques en raison de restrictions éthiques et pratiques. L'accent a été mis sur l'étude des médicaments pendant la grossesse, en particulier les corticostéroïdes tels que la prednisone, car les données disponibles sur la pharmacocinétique et la sécurité dans ce domaine sont limitées. Les modèles précliniques conventionnels, y compris les études animales, ne fournissent pas suffisamment d'informations sur l'exposition aux médicaments de la mère et de l'enfant à naître.
Le modèle à trois organes améliore la prédiction de la réponse aux médicaments
Pour combler les lacunes de la recherche préclinique sur les médicaments, Dynamic42 a développé le potentiel de sa plateforme existante, qui repose sur la technologie dite des "organes sur puce". La plateforme développée représente les trois principaux tissus humains impliqués dans l'utilisation des médicaments : le foie, l'intestin et le placenta. Un système de pompe intégré assure la circulation du milieu de culture cellulaire entre les tissus, permettant ainsi une simulation réaliste de la distribution des substances. L'analyse numérique couplée des données générées par la plateforme permet de les transposer aux conditions humaines. En utilisant la prednisone comme substance modèle, le système simule l'absorption, le métabolisme et le transfert du médicament via le placenta.
Simulation avec la technologie des jumeaux numériques
L'utilisation de la technologie des jumeaux numériques est une approche prometteuse pour améliorer la sécurité et l'efficacité des médicaments. À l'aide de modèles informatiques qui décrivent de manière réaliste les processus biologiques, il est possible de simuler les effets aigus et à long terme des médicaments. ESQlabs intègre les données expérimentales de la plateforme multi-organes dans des modèles mathématiques afin de prédire avec précision la distribution et le métabolisme des médicaments chez les femmes enceintes. Cela contribue à une meilleure évaluation des relations dose-réponse et de l'évaluation des risques.
Une alternative sans animaux pour la recherche en pharmacocinétique
Bien que l'expérimentation animale soit souvent obligatoire dans la phase préclinique du développement de nouveaux médicaments, il est parfois difficile de transférer les résultats des animaux à l'homme. La plateforme développée représente une alternative prometteuse à l'expérimentation animale et apporte une contribution importante à la compréhension du comportement des médicaments pendant la grossesse. Elle peut également contribuer à l'évaluation précoce de la sécurité des médicaments dans les populations vulnérables. Ces résultats soulignent le potentiel du système pour simuler des processus pharmacologiques complexes in vitro et permettre ainsi des prédictions plus précises de la sécurité et de l'efficacité des médicaments.
Citations des partenaires
"Nous avons créé une nouvelle façon passionnante de combiner la PMA dans un environnement multi-organes avec des prédictions in silico. Grâce à cette plateforme, nous pouvons porter l'évaluation de la sécurité et de l'efficacité des médicaments à un tout autre niveau, en fournissant des données précieuses pour le développement de thérapies sûres et efficaces", a déclaré le Dr Martin Raasch, PDG de Dynamic42.
"Chez ESQlabs, nous sommes spécialisés dans la réduction de l'écart entre les données de laboratoire et la modélisation informatique grâce à nos technologies de jumeaux numériques pour la recherche translationnelle. En intégrant des simulations in-silico aux plateformes MPS multi-organes, nous élevons les tests précliniques à de nouveaux niveaux de précision et de fiabilité. Ce projet pilote mené en collaboration avec Dynamic42, Bayer et le Placenta Lab illustre la façon dont nous pouvons réduire les essais sur les animaux et approfondir notre compréhension du comportement des médicaments dans des systèmes complexes et pertinents pour l'homme", déclare le Dr Christian Maass, BU Lead MPSlabs.
"Le Placenta Lab est actif dans un large éventail de sujets de recherche liés à la reproduction humaine et à la grossesse. Cette collaboration est une étape importante pour le développement de nouveaux mécanismes d'étude de la barrière placentaire et de son transport sélectif bidirectionnel chez l'homme", déclare le Priv.-Doz. Diana Morales Prieto, directrice adjointe et chef du groupe scientifique du laboratoire Placenta.
"Depuis des années, Bayer s'efforce de réduire au minimum les essais sur les animaux, conformément aux principes des 3R (Réduire, Raffiner et Remplacer). Dans le cadre du projet commun avec les scientifiques d'ESQlabs, de Dynamic42 et du Placenta Lab, nous avons pu mettre au point de nouvelles approches pour réduire encore davantage les essais sur les animaux. Dans le même temps, nous avons obtenu des données plus précises et plus fiables sur l'innocuité et l'efficacité des médicaments", déclare le professeur associé Ramy Ammar, directeur de l'innovation scientifique, Front End Innovation, division Consumer Health de Bayer. "Nous sommes heureux d'avoir franchi une étape aussi importante dans le développement de méthodes d'essai alternatives.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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