Generato da dispositivi microfluidici Organ-On-A-Chip
Per decenni la Food and Drug Administration statunitense ha fatto affidamento sui risultati delle sperimentazioni sugli animali per dimostrare la sicurezza e l'efficacia dei farmaci. Tuttavia, la metodologia è tutt'altro che affidabile. Solo il 10% dei farmaci che passano dalla sperimentazione sugli animali alle sperimentazioni cliniche sull'uomo ha successo.
Tali basse rese da un processo molto costoso e dispendioso in termini di tempo hanno spinto ricercatori accademici e industriali a una gara per trovare un sistema migliore. Ora sembra che la tanto attesa fattibilità della tecnologia microfluidica nei test sui farmaci sia diventata una delle prime a sostituire i test sugli animali.
Organo su un chip
I dispositivi microfluidici sono forse meglio conosciuti come piattaforme di test Point-Of-Care che utilizzano piccole quantità di fluidi per una diagnosi rapida ed economica dei pazienti. Il concetto di Organ On a Chip deriva dagli stessi principi di base di fisica, ingegneria e biologia, ma porta la tecnologia un passo avanti.
Rivestendo i minuscoli canali di un dispositivo microfluidico con cellule di organi e vasi sanguigni umani, è possibile creare un microambiente controllato che imita la fisiologia umana e la funzione di un organo. Quando i farmaci vengono introdotti nell'ecosistema, è possibile osservare interazioni specifiche e raccogliere dati sulla tossicità e altri effetti.
La letteratura scientifica è piena di articoli che riportano risultati di laboratorio che dimostrano come funzionano varie piattaforme Organ On A Chip, da Lungs presso il Los Alamos National Lab a Corneas presso l'Università di Hong Kong. Ora stiamo assistendo a valutazioni sistematiche e quantitative del valore predittivo di Organ-Chips nel sistema di test antidroga.
Lo studio Emulate convalida gli organ-chip per la tossicologia predittiva
Nel numero di dicembre 2022 di Communications Medicine [parte di Nature ], Emulate, Inc. con sede a Boston, MA, ha riportato forti risultati sull'uso di Organ On a Chip per la tossicologia predittiva nella scoperta di farmaci. Il fondatore scientifico, il dott. Donald Ingber, ci ha detto che, sebbene le nuove linee guida della FDA siano già in atto, è necessario qualificare un chip di organo per uno specifico contesto di utilizzo e che deve essere robusto, riproducibile, imitare accuratamente la funzione dell'organo e, naturalmente, presentare risultati statisticamente significativi. Lo studio Emulate ha soddisfatto tutti i criteri.
Nello studio, Emulate ha analizzato 870 Liver-Chip per determinare la loro capacità di predire il danno epatico indotto da farmaci causato da piccole molecole identificate come parametri di riferimento dal consorzio Innovation and Quality. Queste linee guida definiscono i criteri per qualificare i modelli preclinici nei test sui farmaci.
Emulate ha dimostrato che il Liver-Chip ha soddisfatto le linee guida di qualificazione su un set cieco di 27 farmaci epatotossici e non tossici noti con una sensibilità dell'87% e una specificità del 100%. I risultati di questo studio mostrano come i nuovi dispositivi microfluidici possano accelerare e ridurre i costi dei test sui farmaci.
Si può vanificare un investimento da 100 milioni di dollari?
Il dott. Ingber ci ha descritto la complessità della medicina moderna. "Spesso ci sono risultati contrastanti tra i test sui ratti e sui cani e un ricercatore deve indovinare quale sia quello corretto. Spesso è una differenza sottile e alla fine si distrugge un investimento da 100 milioni di dollari quando si è indovinato in modo errato?"
Emulate spera di semplificare questa decisione grazie a dati di test migliori provenienti da piattaforme Organ On A Chip basate sulla microfluidica.
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