Czy można prowadzić skuteczne badania nad nowymi lekami bez testów na zwierzętach? Dzięki technologiom 3D, takim jak LifeGel® firmy Real Research, nauka zyskuje narzędzia, które nie tylko zwiększają wiarygodność wyników, ale też odpowiadają na rosnące potrzeby etyczne i medyczne. W ramach Miesiąca Partnera Klastra przekonaj się, jak trójwymiarowe hodowle komórkowe zmieniają oblicze badań przedklinicznych.
Dlaczego tradycyjne modele badań zawodzą?
Tradycyjne modele badań, oparte głównie na hodowlach 2D oraz eksperymentach na zwierzętach, coraz częściej okazują się niewystarczające, by w pełni odwzorować złożoność ludzkiego organizmu. Z tego powodu, hodowle 3D stają się jednym z kluczowych kierunków rozwoju współczesnej biotechnologii.
W ramach projektu Miesiąc Partnera Klastra firma Real Research prezentuje możliwości, jakie oferują trójwymiarowe modele komórkowe. Dzięki nim badacze zyskują narzędzie, które lepiej odzwierciedla naturalne środowisko komórek, pozwala na precyzyjniejsze prognozowanie efektów terapii i daje szansę na zmniejszenie liczby badań prowadzonych na zwierzętach.
Zaawansowane technologie hodowli 3D otwierają nowe perspektywy w obszarze przedklinicznej oceny leków: umożliwiają badanie interakcji lek–tkanka w warunkach bliższych fizjologii człowieka, wspierają rozwój medycyny spersonalizowanej i przyczyniają się do lepszej predykcji skuteczności terapii.
Dzięki takim innowacjom, jakimi dysponuje Real Research, możliwe jest nie tylko zwiększenie jakości badań przedklinicznych, ale również wprowadzenie do praktyki rozwiązań, które wpisują się w światowy trend ograniczania testów na zwierzętach i poszukiwania nie tylko bardziej etycznych, ale i zarazem skuteczniejszych metod stosowanych w badaniach przesiewowych potencjalnych terapeutyków.
Nowy standard w badaniach: modele 3D zamiast zwierząt
Od dziesięcioleci badania przedkliniczne opierały się na testach prowadzonych na zwierzętach. To one miały dostarczać informacji o bezpieczeństwie i skuteczności nowych leków. Coraz częściej okazuje się jednak, że taki model nie jest wystarczająco wiarygodny. Substancje, które dają obiecujące wyniki w modelach zwierzęcych, często zawodzą na etapie badań klinicznych. Dzieje się tak, ponieważ organizm człowieka znacząco różni się od organizmu myszy czy szczura – inaczej metabolizuje leki, inaczej funkcjonuje jego układ odpornościowy, a procesy biologiczne przebiegają w odmiennych warunkach. W rezultacie dane uzyskane w badaniach na zwierzętach nie zawsze przekładają się na praktykę kliniczną. Ponadto, coraz większe znaczenie zyskują kwestie etyczne i potrzeba ograniczenia wykorzystywania zwierząt w laboratoriach.
Alternatywą dla tradycyjnych modeli są hodowle komórkowe prowadzone w trójwymiarze. W odróżnieniu od klasycznych hodowli 2D, gdzie komórki rosną na płaskich, sztywnych powierzchniach, systemy 3D pozwalają im funkcjonować w warunkach znacznie bliższych rzeczywistym tkankom. Dzięki temu zachowują się w sposób bardziej naturalny i dają wyniki, które lepiej oddają reakcje organizmu człowieka. Trójwymiarowe hodowle umożliwiają obserwowanie złożonych interakcji między komórkami i badanie procesów chorobowych w warunkach zbliżonych do tych, które występują in vivo. To rozwiązanie otwiera drogę do bardziej precyzyjnych badań nad nowymi terapiami i wspiera rozwój medycyny spersonalizowanej, ponieważ pozwala wykorzystywać komórki pobrane bezpośrednio od pacjenta i testować skuteczność leków „szytych na miarę”.
Przykładem praktycznego zastosowania tej technologii jest LifeGel® (opatentowany przez firmę Real Research), nowatorski hydrożel zaprojektowany tak, aby jak najwierniej odtwarzać warunki naturalnej macierzy zewnątrzkomórkowej. W przeciwieństwie do tradycyjnych podłoży hodowlanych, które są sztywne i jednorodne, LifeGel® charakteryzuje się strukturą i elastycznością zbliżoną do ludzkich tkanek. Dzięki temu komórki nie tylko przywierają do jego powierzchni, ale mogą także wnikać w jego strukturę i tworzyć trójwymiarowe układy bardziej przypominające prawdziwe tkanki.
Takie środowisko sprawia, że komórki zachowują swoje naturalne funkcje, różnicują się i reagują na bodźce w sposób zbliżony do tego, co obserwujemy w organizmie człowieka. To z kolei przekłada się na większą wiarygodność badań nad nowymi terapiami, szczególnie w onkologii, gdzie mikrośrodowisko guza ma ogromne znaczenie dla odpowiedzi na leczenie. LifeGel® pozwala tworzyć stabilne sferoidy nowotworowe, które mogą służyć do testowania skuteczności leków przeciwnowotworowych, badania mechanizmów oporności czy poszukiwania terapii skrojonych na potrzeby konkretnych pacjentów.
Dzięki takim innowacjom możliwe staje się znaczące ograniczenie wykorzystania zwierząt w badaniach, przy jednoczesnym uzyskaniu wyników bliższych temu, co dzieje się w organizmie człowieka. LifeGel® to przykład rozwiązania, które łączy etykę z nowoczesną technologią i realnie wspiera rozwój skuteczniejszych terapii przyszłości.
Rozwój technologii 3D to zatem nie tylko postęp naukowy, ale również zmiana sposobu myślenia o badaniach. To krok w stronę nauki bardziej etycznej, wiarygodnej i skutecznej, która pozwala tworzyć terapie szybciej i z większą precyzją. Wszystko wskazuje na to, że w najbliższych latach hodowle komórkowe 3D staną się standardem w badaniach przedklinicznych, wyznaczając nowy kierunek rozwoju innowacyjnej medycyny.
Żródła poszerzające temat
Hartung T. The (misleading) role of animal models in drug development. Front. Drug Discov. 2024;4. https://doi.org/10.3389/fddsv.2024.1355044.
Kim WY, Sharpless NE. Drug efficacy testing in mice. Curr Top Microbiol Immunol. 2012;355:19-38. doi: 10.1007/82_2011_160.
Frangogiannis NG. Why animal model studies are lost in translation. J Cardiovasc Aging. 2022;2:22. http://dx.doi.org/10.20517/jca.2022.10.
Kim WY, Sharpless NE. Drug efficacy testing in mice. Curr Top Microbiol Immunol. 2012;355:19-38. doi: 10.1007/82_2011_160.
Po więcej informacji odwiedź profil Real Research na Platformie Współpracy LSOS.
Materiały do powyższego artykułu zostały dostarczone przez Real Research.