Общечеловеческая система культивирования печени для разработки лекарств
20 октября 2023 г.
Недавние технические достижения позволили масштабировать производство платформы in vitro для применения в метаболизме и токсичности лекарств. Полностью человеческая 2D+ печеночная система (TV2D+) обеспечивает физиологически значимые результаты с использованием традиционных двумерных методов культивирования. Этот протокол поможет конечным пользователям в установке, обслуживании и применении системы.
TruVivo был разработан, чтобы удовлетворить потребность в удобной, но надежной платформе in vitro, которая поддерживает фенотипически стабильные и функциональные первичные гепатоциты человека. Благодаря этим качествам система служит базовой платформой для ответов на широкий круг вопросов, связанных с доклинической разработкой лекарственных средств. Одной из проблем является необходимость создания многоклеточной системы, которая обладала бы биологической сложностью, необходимой для ответа на сегодняшние вопросы, и в то же время была бы проста в использовании.
Современные системы часто не в состоянии поддерживать морфологию гепатоцитов и функционировать в долгосрочной перспективе или создают технические проблемы с получением рутинных, воспроизводимых результатов. С TruVivo пользователи по-прежнему могут рассчитывать на простоту и гибкость традиционных методов 2D-культивирования клеток. Кроме того, не требуется специального оборудования, и система поддается традиционным аналитическим методам.
С помощью TruVivo мы теперь можем более точно предсказывать метаболический клиренс, основные метаболиты, ключевые пути элиминации и другие фармакокинетические свойства соединений с длительным периодом полувыведения до доклинической оценки.
Обзор
В данном исследовании представлена TruVivo — платформа in vitro, разработанная для изучения метаболизма и токсичности лекарственных препаратов с сохранением функциональности первичных гепатоцитов человека. Платформа позволяет использовать стандартные методы двухмерного (2D) культивирования, обеспечивая при этом точные прогнозы метаболизма для доклинической разработки лекарственных средств.
Основные компоненты исследования
Область исследования
- Метаболизм лекарственных средств in vitro
- Оценка токсичности
- Доклиническая разработка лекарственных препаратов
Теоретическая часть
- Необходимость в функциональных моделях первичных гепатоцитов человека.
- Проблемы существующих многоклеточных систем в плане сохранения морфологии гепатоцитов.
- Важность воспроизводимости результатов в разработке лекарственных препаратов.
Используемые методы
- Методы асептики при культивировании клеток
- Использование планшетов с коллагеновым покрытием для посева гепатоцитов
- Различные добавки для приготовления сред для фидерных клеток и гепатоцитов
Основные результаты
- Система TruVivo улучшает прогнозы метаболического клиренса.
- Сохраняет типичную морфологию и функцию печени в течение длительного времени.
- Подтвержденная способность эффективно оценивать фармакокинетические свойства.
Выводы
- Исследование демонстрирует полезность TruVivo в разработке лекарственных препаратов.
- Значимость для более точных доклинических исследований в фармакологии.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для отрасли
Долговременные, релевантные человеку модели печени имеют решающее значение для прогностической оценки метаболизма и токсичности лекарственных средств на ранних этапах разработки препаратов. Система культивирования клеток печени исключительно человека TV2D+ обеспечивает надежную и воспроизводимую оценку первичных гепатоцитов человека с использованием стандартных 2D-методик, что способствует снижению рисков в масштабе всего портфеля разработок. Данная платформа отвечает потребности в масштабируемых, фенотипически стабильных моделях, которые повышают точность трансляционного переноса данных и оптимизируют процесс принятия решений на доклиническом этапе.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Позволяет исследовать пути метаболизма лекарственных средств в печени с использованием первичных клеток человека.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней в печени за счет устойчивой экспрессии маркеров и жизнеспособности клеток.
- Способствует снижению механистических рисков за счет поддержания физиологически релевантных уровней альбумина и мочевины.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает воспроизводимую и масштабируемую платформу для скрининга соединений в контексте печени человека.
- Гарантирует стандартизацию анализа и количественные результаты для нескольких партий PHH и различных плотностей посева.
- Позволяет надежно оценивать метаболический клиренс и фармакокинетические свойства.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит функции печени in vitro в соответствие с требованиями к доклиническим биомаркерам для обеспечения трансляционной преемственности.
- Позволяет принимать обоснованные с учетом рисков решения о дальнейшем продвижении препарата путем прогнозирования релевантного для человека метаболизма и токсичности лекарственного средства.
- Поддерживает архитектурную целостность и жизнеспособность для проведения длительных доклинических исследований.
Интеграция в конвейер и рабочий процесс
Система TV2D+ интегрируется в континуум от этапа поиска до доклинических исследований, связывая раннюю валидацию мишеней, скрининг соединений и трансляционные исследования.
- Открывающая биология: обеспечивает проверку гипотез и уточнение метаболических путей в гепатоцитах человека.
- Скрининг: предоставляет воспроизводимые количественные показатели метаболизма и жизнеспособности для отбора соединений.
- Аналитика: позволяет измерять уровни альбумина, мочевины и метаболический клиренс для сравнительного анализа.
- Трансляционные исследования: обеспечивает преемственность между данными, полученными in vitro, и определением доклинических биомаркеров.
- Корпоративное повторное использование: предлагает стандартизированную гибкую платформу, адаптируемую для различных программ разработки лекарственных средств.
Операционное и организационное воздействие
- Научная ценность: Повышает достоверность прогнозов метаболизма лекарств и исходов токсичности у человека.
- Операционная ценность: Упрощает рабочие процессы за счет использования стандартного оборудования и обеспечения высокой воспроизводимости.
- Стратегическая ценность: Улучшает принятие решений о продолжении или прекращении разработки («go/no-go») и снижает риск отсева препаратов на поздних стадиях.
- Влияние на портфель: Обеспечивает приоритизацию с учетом рисков и эффективное распределение ресурсов.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с культурами первичных гепатоцитов человека и владение стандартными методами асептической техники.
- Используется стандартное оборудование для 2D-культивирования и аналитическая инфраструктура.
- Необходима стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения воспроизводимости результатов для разных партий PHH.
- Метод адаптируемый к различным плотностям посева и планам экспериментов.
- Результаты зависят от качества и доступности первичных гепатоцитов человека.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
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
