Ein rein humanes Leberkultursystem für Anwendungen in der Arzneimittelentwicklung
20. Oktober 2023
Jüngste technische Fortschritte ermöglichten die skalierte Produktion einer In-vitro-Plattform für Anwendungen im Bereich des Arzneimittelstoffwechsels und der Toxizität. Ein rein humanes 2D+ Lebersystem (TV2D+) liefert physiologisch relevante Ergebnisse mit herkömmlichen zweidimensionalen Kulturmethoden. Dieses Protokoll unterstützt Endbenutzer bei der Einrichtung, Wartung und Anwendung des Systems.
TruVivo wurde entwickelt, um den Bedarf an einer praktischen und dennoch robusten In-vitro-Plattform zu decken, die phänotypisch stabile und funktionelle primäre menschliche Hepatozyten aufrechterhält. Aufgrund dieser Eigenschaften dient das System als Basisplattform für die Beantwortung einer Vielzahl von Fragen der präklinischen Arzneimittelentwicklung. Eine Herausforderung besteht darin, ein multizelluläres System zu schaffen, das über die biologische Komplexität verfügt, die erforderlich ist, um die heutigen Fragen zu beantworten, und dennoch einfach zu bedienen ist.
Derzeitige Systeme sind oft nicht in der Lage, die Morphologie und Funktion von Hepatozyten langfristig aufrechtzuerhalten, oder stellen technische Herausforderungen dar, wenn es darum geht, routinemäßige, reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Mit TruVivo können sich Anwender weiterhin auf die Einfachheit und Flexibilität herkömmlicher 2D-Zellkulturtechniken verlassen. Darüber hinaus ist keine spezielle Ausrüstung erforderlich, und das System ist für herkömmliche Analysemethoden geeignet.
Mit TruVivo sind wir nun in der Lage, die metabolische Clearance, die wichtigsten Metaboliten, die wichtigsten Ausscheidungswege und andere pharmakokinetische Eigenschaften von Verbindungen mit langen Halbwertszeiten vor der präklinischen Bewertung genauer vorherzusagen.
Übersicht
Diese Studie stellt TruVivo vor, eine In-vitro-Plattform, die für Anwendungen im Bereich des Arzneimittelmetabolismus und der Toxizität konzipiert ist und gleichzeitig die Funktionalität primärer humaner Hepatozyten bewahrt. Die Plattform ermöglicht die einfache Anwendung herkömmlicher 2D-Kultivierungstechniken und gewährleistet gleichzeitig genaue metabolische Vorhersagen für die präklinische Arzneimittelentwicklung.
Wesentliche Studienkomponenten
Forschungsbereich
- In-vitro-Arzneimittelmetabolismus
- Toxizitätsbewertung
- Präklinische Arzneimittelentwicklung
Hintergrund
- Notwendigkeit funktioneller primärer humaner Hepatozytenmodelle.
- Herausforderungen bestehender multizellulärer Systeme bei der Aufrechterhaltung der Hepatozyten-Morphologie.
- Bedeutung reproduzierbarer Ergebnisse in der Arzneimittelentwicklung.
Verwendete Methoden
- Aseptische Techniken für die Zellkultur
- Verwendung einer mit Kollagen beschichteten Platte zum Ansäen von Hepatozyten
- Verschiedene Zusätze zur Herstellung von Nährmedien für Futterzellen und Hepatozyten
Hauptergebnisse
- Das TruVivo-System verbessert die Vorhersage des metabolischen Abbaus.
- Erhält über die Zeit hinweg eine typische hepatische Morphologie und Funktion.
- Bewiesene Fähigkeit, pharmakokinetische Eigenschaften effektiv zu bewerten.
Schlussfolgerungen
- Die Studie zeigt die Nützlichkeit von TruVivo in der Arzneimittelentwicklung auf.
- Bedeutung für genauere präklinische Bewertungen in der Pharmakologie.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Langfristig stabile, für den Menschen relevante hepatische Modelle sind entscheidend für die prädiktive Beurteilung des Arzneimittelmetabolismus und der Toxizität in der frühen Arzneimittelentwicklung. Das vollständig humane TV2D+ hepatische Kultursystem ermöglicht eine robuste und reproduzierbare Evaluierung primärer humaner Hepatozyten mittels standardisierter 2D-Arbeitsabläufe und unterstützt so die Risikoreduktion über das gesamte Portfolio hinweg. Diese Plattform erfüllt die Anforderung nach skalierbaren, phänotypisch stabilen Modellen, die das translationale Vertrauen erhöhen und die präklinische Entscheidungsfindung vereinfachen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die Untersuchung hepatischer Arzneimittelmetabolisewege unter Verwendung primärer humaner Zellen.
- Ermöglicht die funktionelle Validierung hepatischer Zielstrukturen durch langanhaltende Markerexpression und Vitalität.
- Unterstützt die mechanistische Risikominimierung durch Aufrechterhaltung physiologisch relevanter Albumin- und Harnstoffspiegel.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bietet eine reproduzierbare, skalierbare Plattform für die Wirkstoffscreening in einem humanen hepatischen Kontext.
- Gewährleistet die Standardisierung von Assays und quantitative Ausgabeergebnisse über mehrere PHH-Losen und Ansiedlungsdichten hinweg.
- Ermöglicht eine zuverlässige Bewertung des metabolischen Abbaus und pharmakokinetischer Eigenschaften.
Translationale und präklinische Forschung
- Stimmt die hepatische Funktion in vitro mit den präklinischen Biomarkeranforderungen für translationale Kontinuität ab.
- Ermöglicht risikoadjustierte Fortschrittsentscheidungen durch Vorhersage der menschenspezifischen Arzneimittelmetabolisierung und Toxizität.
- Erhält die architektonische Integrität und Vitalität für umfangreiche präklinische Studien.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das TV2D+-System ist in die Kontinuum von der Entdeckung bis zur präklinischen Forschung integriert und verbindet die frühe Target-Validierung, die Verbindungsscreening und die translationale Forschung.
- Entdeckungsbiochemie: Unterstützt die Hypothesenprüfung und Klärung von Signalwegen in humanen Hepatozyten.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Stoffwechsel- und Vitalitätsmesswerte für die Substanzvorauswahl.
- Analytik: Ermöglicht die Messung von Albumin, Harnstoff und metabolischem Clearance für vergleichende Analysen.
- Translationale Forschung: Schafft einen Zusammenhang von in-vitro-Ergebnissen bis hin zur präklinischen Biomarker-Abstimmung.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet eine standardisierte, flexible Plattform, die in verschiedenen Arzneimittelentwicklungsprogrammen angepasst werden kann.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit hinsichtlich menschlicher Arzneimittelmetabolisierung und Toxizität.
- Operationaler Wert: Vereinfacht Arbeitsabläufe durch Standardgeräte und robuste Reproduzierbarkeit.
- Strategischer Wert: Verbessert Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch und verringert das Risiko von Ausfällen in späteren Entwicklungsstadien.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht risikoadjustierte Priorisierung und effiziente Ressourcenallokation.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in der Kultur primärer humaner Hepatozyten und in der Anwendung standardmäßiger aseptischer Techniken.
- Verwendet herkömmliche Ausrüstung für 2D-Kulturen und analytische Infrastruktur.
- Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise über mehrere Arbeitsgruppen hinweg, um reproduzierbare Ergebnisse über verschiedene Chargen primärer humaner Hepatozyten hinweg zu erzielen.
- Anpassbar an verschiedene Ansiededichten und experimentelle Versuchsanlagen.
- Abhängig von der Qualität und Verfügbarkeit primärer humaner Hepatozyten.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:08
Media Preparation for Setting Up the All‐Human 2D+ Hepatic Culture System
2:16
Plating Human Feeder Cells for Setting Up the All‐Human 2D+ Hepatic Culture System
3:54
Plating Primary Human Hepatocytes for Setting Up the All‐Human 2D+ Hepatic Culture System
