محتوای حمایت شده برای شما آورده شده است
روند فعلی کشف دارو ناکارآمد است، با تعداد قابل توجهی از داروها که آزمایش‌های بالینی را متوقف می‌کنند، در انتظار کار تحقیقاتی بیشتری برای درک علت و معلولی هستند، یا به دلیل سمیت پیش‌بینی نشده شکست می‌خورند. این نتایج غیرمنتظره ناشی از محدودیت‌های موجود در روش‌های آزمایشی موجود است. سنجش‌های آزمایشگاهی سنتی فاقد پیچیدگی فیزیولوژیکی هستند، در حالی که مدل‌های حیوانی اغلب در انعکاس دقیق پاسخ‌های انسانی شکست می‌خورند، و احتمالاً داروها را به دلیل تفاوت‌های بین گونه‌ای آنها دسته‌بندی اشتباه می‌کنند. فن آوری ارگان روی یک تراشه (OOC) با ارائه یک پلت فرم فیزیولوژیکی مرتبط تر برای ارزیابی ایمنی دارو، راه حلی مکمل برای رفع شکاف ها ارائه می دهد.
درک سمیت مکانیکی کلیدی است
نرخ شکست بالا (30٪ به دلیل سمیت) در آزمایشات بالینی به منابع هدر رفته و فرصت های از دست رفته برای داروهای بالقوه نجات دهنده تبدیل می شود. مدل های OOC به طور خاص برای مقابله با چالش به حداقل رساندن ساییدگی دارو به دلیل سمیت طراحی شده اند. آنها با دقت بیشتری از اندام های انسان تقلید می کنند و بستر حساس تری را برای شناسایی زودهنگام مسمومیت های احتمالی مسمومیت ارائه می دهند. علاوه بر این، برخی از فناوری‌های OOC مکانیسم‌های زیربنایی سمیت را با ارائه انبوهی از نقاط پایانی، از جمله نشانگرهای زیستی مرتبط بالینی، برای کمک به قابلیت ترجمه داده‌ها روشن می‌کنند. این درک عمیق‌تر دانشمندان را قادر می‌سازد تا به مشکلات احتمالی زودهنگام رسیدگی کنند، در زمان، پول و منابع صرفه‌جویی کنند و در عین حال نرخ موفقیت توسعه دارو را افزایش دهند.
فناوری OOC مزایایی را برای چالش های خاص ارائه می دهد
مدل‌های OOC در ارزیابی آسیب کبدی ناشی از دارو (DILI) برتری دارند، که به دلیل نگرانی‌های ایمنی در حدود 18 درصد از شکست داروها نقش دارد. سه نوع اصلی DILI وجود دارد: ذاتی، غیر مستقیم و خاص. به طور کلی، خطر ذاتی DILI را می توان با استفاده از باتری استاندارد آزمایش های آزمایشگاهی از بین برد. با این حال، دو مورد اخیر به سنجش‌های پیشرفته‌تری نیاز دارند که بیشتر مربوط به انسان، عمر طولانی‌تر، بسیار کاربردی و از نظر متابولیک فعال هستند.
PhysioMimix® طیف OOC از سیستم های میکروفیزیولوژیکی برای این کار به خوبی مجهز است. این پلتفرم از صفحات چندتراشه ای بدون PDMS برای به حداقل رساندن جذب غیر اختصاصی داروها یا نشانگرهای زیستی سلولی ترشح شده از محیط کشت سلولی برای پیش بینی های دقیق و مطالعات توان عملیاتی بالاتر استفاده می کند. مدل Liver-on-a-chip سلول‌های کبدی اولیه انسان (PHH) و سلول‌های کوپفر (KCs) را ترکیب می‌کند تا سیستم ایمنی ذاتی اندام را نشان دهد و میکروبافت‌هایی را در یک داربست پرفیوژن با پوشش کلاژن سه بعدی تشکیل دهد. هنگامی که در سنجش PhysioMimix DILI استفاده می‌شود، سلول‌های کبدی CYPهای بسیار کاربردی را بیان می‌کنند که تولید متابولیت‌های سمی فاز I و II، انتقال‌دهنده‌های اختصاصی انسان برای شناسایی سمیت ناشی از ناقل، و ماشین‌آلات اسید صفراوی برای تشخیص آسیب کلستاتیک را تسهیل می‌کنند. این سنجش مقادیر زیادی از مواد قابل بازیافت (رسانه و بافت) را برای تجزیه و تحلیل عمیق تبدیل زیستی و مکانیسم‌های سمیت فراهم می‌کند. گلوتاتیون (GSH) سمیت متابولیت های واکنشی/اختلال میتوکندری را به اضافه سایر اندازه گیری های بالینی مرتبط مانند آلبومین، اوره، ATP، ALT/AST و miR122 برجسته می کند. تعداد سلول و حجم متوسط بهینه شده اند تا به تجزیه و تحلیل RNAseq و -omics از یک چاه اجازه دهند تا بینش بیشتری از هر تکرار به دست آید. داربست‌ها قابل بازیابی هستند و برای تأیید بصری نتایج با استفاده از برچسب‌گذاری ایمونوفلورسانس، قابلیت تصویربرداری کانفوکال را دارند.
مدل‌های OOC همچنین برای آزمایش روش‌های دارویی جدید با مکانیسم‌های عمل خاص انسان، که حوزه‌ای در حال رشد از تحقیقات دارویی است، مناسب هستند. روش های آزمایش سنتی در توانایی آنها برای پیش بینی فعال شدن سیستم ایمنی انسان محدود است. برای گرفتن تصویر کامل‌تر از مشخصات ایمنی دارو، مدل‌های OOC را می‌توان برای ترکیب عناصر کلیدی سیستم ایمنی تطبیق داد.
OOC به عنوان یک رویکرد مکمل
فناوری OOC جایگزینی برای روش های موجود نیست بلکه یک ابزار مکمل است. هر آزمایش پیش بالینی دارای محدودیت هایی است و مدل های OOC زمانی موثرتر هستند که در کنار سایر آزمایش ها استفاده شوند. داده‌های OOC به مطالعات حیوانی کمک می‌کند و منجر به فرآیند آزمایش دقیق‌تر و کارآمدتر با کاهش استفاده از حیوانات می‌شود. این رویکرد مکمل مزایای قابل توجهی را برای گردش کار سم شناسی یکپارچه ارائه می دهد.
موقع عمل الان است
هزینه زیاد و پیچیدگی کشف دارو ناپایدار است. فناوری OOC مسیری رو به جلو برای یک فرآیند کارآمدتر و موفق تر ارائه می دهد. پذیرش اولیه مدل‌های OOC یک مزیت رقابتی ایجاد می‌کند و نهادهای نظارتی به طور فزاینده‌ای ارزش داده‌های OOC را تشخیص می‌دهند. پذیرش این فناوری نشان دهنده تعهد به آینده ای با داروهای ایمن تر و موثرتر است.
مقاله کامل را برای مروری جامع تر در https://bit.ly/3JhIDXJ بخوانید.