Mettre un médicament sur le marché est un processus compétitif, coûteux et stimulant impliquant des tests précliniques en laboratoire et sur des animaux avant les quatre phases encore plus longues et coûteuses des essais cliniques sur l'homme, qui peuvent prendre jusqu'à 7 à 15 ans à des prix aussi élevés. à 5,5 milliards de dollars. Même si 10 composés médicamenteux viables sont identifiés pour des essais sur l'homme, seul 1 sur 9 sera effectivement commercialisé. Compte tenu de ce taux d'attrition élevé, la bio-impression peut-elle économiser du temps et des ressources précieux en identifiant mieux les composés viables afin de ne transférer que les médicaments les plus prometteurs vers les essais cliniques?
Les limites de l'expérimentation animale
Au cours des étapes initiales de la découverte de médicaments, souvent appelées essais précliniques, de nouvelles entités chimiques (NCE) sont surveillées pour déterminer le cycle de vie des composés à l'intérieur et à l'extérieur du système ciblé (pharmacocinétique) et leurs réactions chimiques (métabolisme). En raison des problèmes éthiques liés aux essais sur l'homme et de leurs coûts élevés, un nombre important de ces premiers tests sont effectués sur des animaux.
Si la transition des tests précliniques sur les animaux aux essais cliniques sur l'homme s'est améliorée grâce à de meilleurs outils de recherche et à la montée en puissance de l'intelligence artificielle dans l'identification des cibles, il existe toujours un réel besoin d'améliorer le dépistage préclinique car les tests sur les animaux ne parviennent souvent pas à récapituler la complexité de l'humain. métabolisme, conduisant à de faux positifs et négatifs qui ne reflètent pas avec précision la toxicité des médicaments pour les systèmes humains.
Les cultures cellulaires 3D sont plus pertinentes
Compte tenu des limites des modèles animaux, il n'est pas étonnant que les scientifiques se soient tournés vers des modèles d'organes humains. Mais bien que les cellules humaines aient longtemps été cultivées en 2D, ces dernières années, un changement de paradigme a conduit de plus en plus de scientifiques à reconnaître l'importance de travailler avec des cellules humaines dans les environnements 3D offerts par la bio-impression afin de produire des modèles plus physiologiquement pertinents. La combinaison de l'automatisation de la culture cellulaire en bio-impression 3D avec des biomatériaux soigneusement adaptés, appelés bioinks, a permis de cultiver, nourrir et maintenir des modèles d'organes humains en plus grandes quantités et en beaucoup moins de temps, réduisant le temps et le travail consacrés à ces tâches. La robotique de laboratoire peut désormais choisir et placer des réactifs de culture cellulaire ou d'autres NCE et des échantillons liquides en grand nombre, ce qui permet un criblage à plus haut débit et une variété d'autres tâches de laboratoire plus efficacement.
Les bioinks imitent mieux l'ECM
Les bioinks sont un autre outil puissant qui aide les chercheurs à faire progresser leurs recherches sur la découverte de médicaments. Les bioinks spécifiques aux tissus améliorent l'adhésion et la différenciation des cellules, aidant à la formation d'organoïdes humains. Des protéines et d'autres facteurs biologiques peuvent également être ajoutés pour recréer plus précisément des matrices extracellulaires (ECM), une fois encore mieux simulant les micro-environnements in vivo. De plus, avec de multiples méthodes de réticulation (chimique, légère, thermique), la rigidité des constructions peut être modulée pour mieux servir des types de cellules spécifiques, comme le cartilage ou le tissu osseux.
Apprendre encore plus
Les modèles d'organes humains plus pertinents de la bio-impression peuvent faire gagner du temps et de l'argent à l'industrie pharmaceutique en identifiant plus efficacement les composés viables aux premiers stades du développement de médicaments afin de ne transférer que les composés les plus prometteurs vers des essais cliniques humains coûteux. L'influence croissante de la technologie signifie que les scientifiques continuent de valider de plus en plus d'applications. Découvrez comment l'industrie de la bio-impression change le dépistage et le développement de médicaments. Regardez notre webinaire sur la bio-impression 3D pour les études COVID-19 ou lisez notre note d'application, qui traite de l'efficacité des tests d'efficacité des médicaments en 2D et 3D.
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