Viscient Biosciences e il bioprinting 3D per la scoperta di nuovi farmaci

Le aziende di biotecnologia stanno scoprendo nuovi metodi per sviluppare farmaci in una vasta gamma di aree terapeutiche. Cercando di dimostrare un impegno per la scoperta di farmaci e l’allontanamento dai tradizionali modelli di animali da laboratorio, molte aziende stanno adottando nuove tecnologie che potrebbero rivelarsi più rilevanti per la fisiologia umana. Negli ultimi anni, sono emerse numerose relazioni che hanno spronato un cambiamento nel settore, come l’articolo pubblicato lo scorso anno da Gail Van Norman, professore presso il Dipartimento di Anestesiologia e Medicina del dolore, all’Università di Washington , suggerendo che i costi drammaticamente crescenti ed estremamente alti tassi di fallimento nello sviluppo di farmaci hanno portato molti a rivalutare il valore degli studi sugli animali .

Vi è un fallimento estremamente elevato di farmaci che entrano in studi clinici, con alcuni studi che riconoscono un tasso di fallimento del 90%, mentre altri lo stabiliscono più vicino all’86%, principalmente a causa di problemi di efficacia e sicurezza – lo scenario peggiore è rappresentato dagli effetti avversi nell’uomo o tossicità. Nel 2017, due amministratori delegati di successo avevano una visione comune, quella di creare una nuova società che si sarebbe concentrata sull’uso della tecnologia dei tessuti 3D e della multi-omica per scoprire e sviluppare farmaci in una vasta gamma di aree terapeutiche con significative esigenze mediche non soddisfatte. E così, Keith Murphy, ex CEO e fondatore di Organovo , insieme a Jeffrey Miner, precedentemente scienziato e direttore senior di Ardea, hanno fondato Viscient Biosciences .

La versatile società di biotecnologie, ha creato un quadro più fedele di specifiche malattie umane facendo affidamento su cellule umane e una ricostruzione 3D del tessuto per mostrare la più vera biologia possibile in vitro . Quindi, la loro esperienza in trascrittomica e altri nuovi metodi ha permesso loro di rilevare geni e percorsi che guidano la progressione della malattia. Questi geni pilota sono diventati obiettivi critici per i programmi di scoperta di farmaci dell’azienda.

Negli ultimi due anni, il duo, insieme a un team di ricercatori e scienziati, si è concentrato sulla conduzione di lavori di scoperta e sviluppo in forme gravi di malattia del fegato grasso chiamata malattia del fegato grasso non alcolica (NAFLD) e steatoepatite non alcolica (NASH) .

Il deterioramento della funzionalità epatica è una preoccupazione crescente e grave per la salute pubblica. Negli Stati Uniti, milioni di persone di tutte le età soffrono di questo killer silenzioso che lentamente si trasforma in una malattia del fegato grasso analcolica, una condizione che secondo il Center for Disease Analysis colpisce 89 milioni di persone . Ancora più preoccupante è la stima del National Institutes of Health secondo cui il 12 percento degli adulti statunitensi ora hanno la NASH , ovvero ben 30 milioni di persone. Con un onere economico totale che potrebbe crescere fino a $ 40 miliardi, se lasciato incontrollato, la malattia può progredire fino a cirrosi e cancro e può ulteriormente progredire verso la necessità di un trapianto di fegato.

Secondo Viscient, questa è considerata la seconda causa principale di trapianti di fegato negli Stati Uniti e i co-fondatori dell’azienda hanno indicato che, nonostante decenni di intensa ricerca in tutto il mondo, la comprensione della progressione della NASH e lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici sono stati limitati dalla mancanza di sistemi avanzati che imitano la biologia epatica umana per un lungo periodo di tempo.

Viscient ha fatto passi da gigante usando il tessuto epatico 3D per scoprire opportunità farmacologiche per la NASH. Dal 2017, Viscient ha creato una piattaforma che offre una visione approfondita della biologia della NASH ed è attualmente nella fase principale del target, intrattenendo al contempo discussioni sullo sviluppo del business con il settore farmaceutico in merito sia a piattaforme che a opportunità individuali.

L’anno scorso, Murphy ha descritto come “Viscient ha costruito una potente piattaforma di scoperta di farmaci NASH per un valore di decine di milioni di dollari in un periodo di tempo molto breve, con forti sforzi interni associati alla ricerca su contratto condotta da Organovo.”

I modelli di malattie bioprintate dell’azienda si stanno rivelando più accurati rispetto ai modelli animali nel rilevare obiettivi farmacologici. Inoltre, poiché i ricercatori di Viscient stanno sfruttando tecnologie all’avanguardia, come la multi-omica, un nuovo approccio in cui i set di dati di diversi gruppi omici vengono combinati durante l’analisi, come la genomica o il proteoma (l’intero set di proteine ​​espresse nel genoma) . In modo che oltre a fare modelli di malattia bioprinted, hanno modi pionieristici per analizzare e vedere davvero attraverso la malattia.

Murphy ha descritto a 3DPrint.com come l’utilizzo di approcci multi-omici, come la genomica a singola cellula per il loro lavoro, “porti a una migliore comprensione della malattia a livello di singola cellula in modo che non sia solo un modello unico , ma invece i ricercatori comprendono a livello di singola cellula quali geni vengono attivati ​​e disattivati, oltre a imparare come agisce ciascun tipo di cellula. Utilizzando la nuova tecnologia 3D disponibile, esploriamo la biologia in un contesto precedentemente non disponibile, portando a una migliore comprensione della malattia e una migliore opportunità di impatto sui pazienti. “

“I nostri ricercatori hanno un modo speciale di esaminare la malattia attraverso tessuti accuratamente bioprintati. In Viscient stiamo eliminando la malattia dal corpo del paziente e dimostrando che possiamo riprodurla ”, ha descritto Murphy. “Esistono quattro diversi tipi di cellule nel nostro modello epatico e potrebbe essere il caso che se vi è un segnale di malattia in uno di quei quattro, potrebbe essere annegato all’interno del quadro generale, nonché la singola risposta di quali geni vengono trasformati su; invece, quando osserviamo un tipo di cellula e la popolazione di una cellula che agisce in un modo, possiamo facilmente rilevare molte differenze nel comportamento cellulare che stanno guidando la malattia.

La scoperta di farmaci presso Viscient ha il potenziale per allontanarsi dai modelli animali grazie ai loro accurati modelli di malattie bioprintate che li aiutano a identificare gli obiettivi dei farmaci. Forse è troppo presto per dire che ci stiamo avvicinando alla fine dei test sugli animali nelle sperimentazioni farmaceutiche precliniche, ma dall’esperienza di Viscient possiamo già osservare come gli approcci non animali e più biotecnologia possano aiutare i ricercatori a creare sostituti di successo.

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