Généré par des dispositifs microfluidiques Organ-On-A-Chip
Depuis des décennies, la Food and Drug Administration américaine s’appuie sur les résultats des essais sur les animaux pour prouver la sécurité et l’efficacité des produits pharmaceutiques. Pourtant, cette méthodologie est loin d’être fiable. Seuls 10 % des médicaments qui passent des tests sur les animaux aux essais cliniques sur les humains réussissent.
Des rendements aussi faibles pour un procédé très coûteux et long ont conduit les chercheurs universitaires et industriels à se lancer dans une course pour trouver un meilleur système. Il semble désormais que la viabilité tant attendue de la technologie microfluidique dans les tests de médicaments soit devenue un favori pour remplacer les tests sur les animaux.
Organe sur puce
Les dispositifs microfluidiques sont peut-être mieux connus sous le nom de plateformes de test Point-Of-Care qui utilisent de minuscules quantités de fluides pour des diagnostics rapides et économiques des patients. Le concept Organ On a Chip est dérivé des mêmes principes physiques, techniques et biologiques sous-jacents, mais pousse la technologie un peu plus loin.
En tapissant les minuscules canaux d'un dispositif microfluidique avec des cellules d'organes et de vaisseaux sanguins humains, il est possible de créer un microenvironnement contrôlé imitant la physiologie et le fonctionnement d'un organe humain. Lorsque des médicaments sont introduits dans l'écosystème, des interactions spécifiques peuvent être observées et des données sur la toxicité et d'autres effets peuvent être collectées.
La littérature scientifique regorge d'articles faisant état de résultats de laboratoire démontrant les performances de diverses plateformes Organ On A Chip, des poumons du laboratoire national de Los Alamos aux cornées de l'université de Hong Kong. Nous assistons désormais à des évaluations systématiques et quantitatives de la valeur prédictive des Organ-Chips dans le système de dépistage des médicaments.
L'étude Emulate valide les puces organiques pour la toxicologie prédictive
Dans le numéro de décembre 2022 de Communications Medicine [une partie de Nature ], Emulate, Inc. basée à Boston, MA, a rapporté des résultats probants sur l'utilisation d'Organ On a Chip pour la toxicologie prédictive dans la découverte de médicaments. Le fondateur scientifique, le Dr Donald Ingber, nous a expliqué que même si les nouvelles directives de la FDA sont déjà en place, il est nécessaire de qualifier une puce d'organe pour un contexte d'utilisation spécifique, et qu'elle doit être robuste, reproductible, imiter avec précision la fonction de l'organe et, bien sûr, présenter des résultats statistiquement significatifs. L'étude Emulate a rempli tous les critères.
Dans le cadre de cette étude, Emulate a analysé 870 Liver-Chips pour déterminer leur capacité à prédire les lésions hépatiques induites par des médicaments provoquées par de petites molécules identifiées comme références par le consortium Innovation et Qualité. Ces lignes directrices définissent les critères de qualification des modèles précliniques dans les tests de médicaments.
L'étude Emulate a montré que le Liver-Chip répondait aux critères de qualification pour un ensemble en aveugle de 27 médicaments hépatotoxiques et non toxiques connus avec une sensibilité de 87 % et une spécificité de 100 %. Les résultats de cette étude montrent comment de nouveaux dispositifs microfluidiques peuvent accélérer et réduire le coût des tests de médicaments.
Peut-on tuer un investissement de 100 millions de dollars ?
Le Dr Ingber nous a décrit la complexité de la médecine moderne. « Les résultats des tests sur les rats et les chiens sont souvent contradictoires et le chercheur doit deviner lequel est le bon. Il s’agit souvent d’une différence subtile et, au final, peut-on gâcher un investissement de 100 millions de dollars si l’on se trompe ? »
Emulate espère faciliter cette décision grâce à de meilleures données de test provenant de plateformes Organ On A Chip basées sur la microfluidique.
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