Debate sobre órganos falsificados en la investigación farmacéutica
? Los organoides son cultivos celulares tridimensionales (3D) que contienen algunas de las características clave de sus órganos representativos. Este sistema de cultivo in vitro incluye un grupo de células madre autorrenovables que pueden diferenciarse en múltiples tipos de células específicas de órganos, tienen una organización espacial similar a la del órgano correspondiente y pueden reproducir ciertas funciones del órgano correspondiente, proporcionando así una experiencia altamente fisiológicamente relevante. sistemas. La tecnología organoide más madura son los órganos intestinales. La humanización clínica y las propiedades estructurales y funcionales de los cuasiórganos seguramente se convertirán en un artefacto indispensable en la futura investigación farmacéutica.
En la actualidad, la aplicación de organoides se centra principalmente en los siguientes aspectos:
1. Desarrollo rápido de fármacos
1. Mejorar la credibilidad de la eficacia de los fármacos. el retraso en la eficiencia de I+D:? La razón por la que los cuasiórganos pueden sostener el arma mágica de la investigación y el desarrollo de fármacos es que los atributos, la estructura y las funciones de las fuentes de pacientes clínicos son similares a los órganos reales. Sus estructuras tienen indicaciones funcionales más fuertes que las células, y sus indicaciones clínicas son más fuertes. Los modelos animales pueden simular mejor la respuesta de las lesiones a los fármacos, explorar respuestas farmacodinámicas, parámetros farmacocinéticos y explorar el mecanismo molecular de acción de los fármacos.
Al mismo tiempo, se pueden construir chips organoides para detectar la toxicidad de los fármacos, dilucidar los órganos y mecanismos de daño de los fármacos, ayudar a mejorarlos y reducir su toxicidad. Podemos observar si los fármacos tienen efectos tóxicos en los tejidos adyacentes seleccionando tejidos adyacentes para construir estructuras organoides. Mejorar la seguridad de los medicamentos y mejorar la tasa de aprobación de la primera fase.
Muchas enfermedades son relativamente raras y no se dispone de líneas celulares ni modelos animales. Las enfermedades organoides pueden ser una buena opción.
Los resultados farmacodinámicos se pueden combinar con los datos clínicos de pacientes con origen organoide para determinar las indicaciones de los medicamentos, ayudar en la selección de medicamentos clínicos y realizar investigaciones y pruebas de detección de medicamentos más específicas y específicas.
Actualmente, la identificación de órganos diana para el desarrollo de fármacos es mejor que la de líneas celulares, pero ligeramente peor que la de los modelos animales.
2. Orientar la selección de los pacientes seleccionados para la segunda fase de la práctica clínica.
? Lo bueno de los organoides es que provienen de tejido clínico. Sus resultados farmacodinámicos se pueden combinar con indicadores clínicos existentes para ayudar a los investigadores y expertos médicos a determinar las indicaciones de los medicamentos, seleccionar de manera más cuidadosa y racional a los pacientes con ciertas características clínicas para la investigación farmacodinámica y brindar un tratamiento más preciso para mejorar la tasa de aprobación de la fase clínica II. .
2.? Construyendo modelos de desarrollo y enfermedades a través de tecnología organoide
Los investigadores pueden simular el desarrollo y las enfermedades humanos a través de cuasiórganos, que se cultivan a partir de células madre pluripotentes inducidas generadas a partir de células madre humanas o células adultas. La composición y la estructura son similares. a los tejidos primarios y son fáciles de manipular y criopreservar. Esto significa que los organoides se pueden utilizar para estudiar enfermedades humanas derivadas de células madre que son difíciles de estudiar en modelos animales. Esta es una de las principales ventajas de los organoides sobre las líneas celulares y los modelos animales, ya que también tienen estructuras y funciones similares a las de los órganos humanos.
3.? Órganos de células madre diseñados
La ingeniería de organoides requiere simular la diferenciación de células madre en el cuerpo agregando directamente citocinas, modificando las células madre o controlando el microambiente, logrando así una diferenciación direccional y formando organoides. En este nivel, la IA puede simular condiciones experimentales y desempeñar un papel en la obtención rápida de la fórmula necesaria para el órgano correspondiente. La mayor esperanza y ambición de la ingeniería son los órganos artificiales. Ahora, los científicos han desarrollado entornos sintéticos más precisos que permiten un mejor control de la actividad de las células madre modificando regiones biológicamente inertes de la matriz con proteínas de señalización. La tecnología de ingeniería organoide es particularmente útil para algunos mecanismos de desarrollo cuyos componentes ambientales internos son complejos y requieren un modelado preciso. También puede ayudarnos a obtener momentos de desarrollo que no están disponibles para los tejidos normales.
4.? Uso preciso de medicamentos
La tecnología de biopsia se puede utilizar para cultivar modelos organoides con alta similitud genética con los pacientes, realizar pruebas personalizadas de eficacia de los medicamentos, rechazar tratamientos ineficaces y proporcionar a los pacientes tratamientos más precisos. Los organoides tienen un gran potencial terapéutico.
Actualmente, los organoides presentan importantes carencias:
? El cultivo de organoides de uso común actualmente requiere Matrigel, que se deriva de células tumorales y es un material biológico.
Tiene varias definiciones: la fuente de células tumorales tiene una inmunogenicidad impredecible, el potencial de inducir la canceración celular, la estabilidad del lote y el alto precio. Estas también son limitaciones para el uso a gran escala de organoides. Sin embargo, actualmente existen algunos materiales comercializados o desarrollados, como los hidrogeles para cultivo de organoides, que han mejorado gradualmente los problemas anteriores y han aumentado aún más el valor de los organoides.
También están surgiendo algunas empresas comerciales de servicios de órganos, y habrá más en el futuro. Especialmente la atención de algunos inversores médicos impulsará el vigoroso desarrollo de esta industria.