Un sistema di coltura epatica interamente umano per applicazioni di sviluppo di farmaci
20 ottobre 2023
I recenti progressi tecnici hanno consentito la produzione su larga scala di una piattaforma in vitro per il metabolismo dei farmaci e le applicazioni di tossicità. Un sistema epatico 2D+ completamente umano (TV2D+) fornisce risultati fisiologicamente rilevanti utilizzando i tradizionali metodi di coltura bidimensionale. Questo protocollo supporterà gli utenti finali nella configurazione, nella manutenzione e nell'applicazione del sistema.
TruVivo è stato sviluppato per soddisfare l'esigenza di una piattaforma in vitro conveniente ma robusta che mantenga gli epatociti umani primari fenotipicamente stabili e funzionali. Grazie a queste qualità, il sistema funge da piattaforma di base per rispondere a un'ampia gamma di domande relative allo sviluppo preclinico di farmaci. Una sfida è la necessità di creare un sistema multicellulare che abbia la complessità biologica necessaria per rispondere alle domande di oggi, ma che sia ancora facile da usare.
I sistemi attuali spesso non riescono a mantenere la morfologia e la funzione degli epatociti a lungo termine o presentano sfide tecniche con la creazione di risultati di routine e riproducibili. Con TruVivo, gli utenti possono ancora fare affidamento sulla semplicità e sulla flessibilità delle tradizionali tecniche di coltura cellulare 2D. Inoltre, non sono necessarie apparecchiature speciali e il sistema è compatibile con i metodi analitici tradizionali.
Con TruVivo, siamo ora in grado di prevedere la clearance metabolica, i principali metaboliti, le principali vie di eliminazione e altre proprietà farmacocinetiche dei composti in modo più accurato con lunghe emivite prima della valutazione preclinica.
Panoramica
Questo studio presenta TruVivo, una piattaforma in vitro progettata per applicazioni di metabolismo e tossicità dei farmaci, mantenendo al contempo la funzionalità degli epatociti umani primari. La piattaforma facilita l'uso semplice delle tradizionali tecniche di coltura 2D garantendo al contempo previsioni metaboliche accurate per lo sviluppo preclinico dei farmaci.
Componenti Chiave dello Studio
Area di Ricerca
- Metabolismo farmacologico in vitro
- Valutazione della tossicità
- Sviluppo preclinico di farmaci
Sfondo
- Necessità di modelli funzionali di epatociti umani primari.
- Difficoltà dei sistemi multice llulari esistenti nel mantenere la morfologia degli epatociti.
- Importanza di risultati riproducibili nello sviluppo di farmaci.
Metodi Utilizzati
- Tecniche asettiche per la coltura cellulare
- Utilizzo di una piastra rivestita con collagene per la semina degli epatociti
- Varie aggiunte di integratori per la preparazione dei mezzi per cellule feeder ed epatociti
Risultati principali
- Il sistema TruVivo migliora le previsioni di eliminazione metabolica.
- Mantiene nel tempo la tipica morfologia e funzione epatica.
- Confermata capacità di valutare efficacemente le proprietà farmacocinetiche.
Conclusioni
- Lo studio dimostra l'utilità di TruVivo nello sviluppo di farmaci.
- Rilevanza per valutazioni precliniche più accurate in farmacologia.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Modelli epatici a lungo termine e pertinenti all'uomo sono fondamentali per la valutazione predittiva del metabolismo e della tossicità dei farmaci nelle fasi iniziali dello sviluppo farmaceutico. Il sistema di coltura epatica completamente umano TV2D+ consente una valutazione solida e riproducibile di epatociti umani primari mediante flussi di lavoro standard in 2D, supportando la riduzione del rischio su tutta la linea di prodotti. Questa piattaforma soddisfa la necessità di modelli scalabili e fenotipicamente stabili che aumentino la fiducia traslazionale e semplifichino le decisioni precliniche.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi dei percorsi metabolici epatici dei farmaci utilizzando cellule umane primarie.
- Consente la validazione funzionale di bersagli epatici mediante espressione prolungata di marcatori e vitalità cellulare.
- Facilita la riduzione del rischio meccanicistico mantenendo livelli fisiologicamente rilevanti di albumina e urea.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce una piattaforma riproducibile e scalabile per lo screening di composti in un contesto epatico umano.
- Garantisce standardizzazione del saggio e output quantitativi su diversi lotti di epatociti umani primari (PHH) e densità di semina.
- Consente una valutazione affidabile del clearance metabolico e delle proprietà farmacocinetiche.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea la funzione epatica in vitro ai requisiti dei biomarcatori preclinici per una continuità traslazionale.
- Consente decisioni di avanzamento basate sulla valutazione del rischio, prevedendo il metabolismo e la tossicità dei farmaci rilevanti per l'uomo.
- Mantiene l'integrità architetturale e la vitalità per studi preclinici prolungati.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il sistema TV2D+ si integra nel percorso dallo sviluppo alla fase preclinica, colmando il gap tra la validazione precoce dei target, lo screening di composti e la ricerca traslazionale.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi metabolici negli epatociti umani.
- Screening: Fornisce letture quantitative e riproducibili del metabolismo e della vitalità per il triage dei composti.
- Analisi: Consente la misurazione di albumina, urea e clearance metabolica per analisi comparative.
- Ricerca traslazionale: Garantisce continuità dai risultati in vitro all'allineamento dei biomarcatori preclinici.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma standardizzata e flessibile, adattabile a diversi programmi di sviluppo farmacologico.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nei risultati relativi al metabolismo e alla tossicità dei farmaci nell'uomo.
- Valore operativo: Semplifica i flussi di lavoro mediante l'uso di attrezzature standard e una riproducibilità robusta.
- Valore strategico: Migliora le decisioni di avanzamento o interruzione dei progetti e riduce il rischio di fallimento nelle fasi avanzate.
- Impatto sul portafoglio: Consente una priorizzazione adeguata al rischio e un'allocazione efficiente delle risorse.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche nella coltura di epatociti umani primari e nell'uso di tecniche asettiche standard.
- Utilizza attrezzature di coltura convenzionali in 2D e infrastrutture analitiche standard.
- Necessita di una standardizzazione tra i diversi gruppi di lavoro per ottenere risultati riproducibili tra diversi lotti di epatociti umani primari.
- Adattabile a diverse densità di semina e a vari disegni sperimentali.
- Dipende dalla qualità e dalla disponibilità degli epatociti umani primari.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
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
