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Medias synthétiques se développants pour les organoids croissants

insights from industryDr. Colin SanctuaryCEO, QGel

Une entrevue avec M. Colin Sanctuary, Président, QGel, a conduit avant avril Cashin-Garbutt, MAMANS (Cantab)

Quels sont des organoids et le quel choc pourraient-elles avoir sur la science biomédicale et le médicament personnalisé ?

Organoids sont des morceaux de tissu développés in vitro, dans un réglage 3D proche-physiologique. La particularité consiste en fait que les organoids maintiennent des caractéristiques du patient qu'ils sont dérivés de, même lorsque cultivé en dehors de du corps humain.  C'est très différent de quelle culture cellulaire traditionnelle et conventionnelle a pu faire au cours des 50 dernières années ou ainsi.

La capacité de cultiver les copies patientes de certains organes, si sain ou malade, présente un moyen des révélateurs de médicament et de la science biomédicale en général d'avoir un système plus approprié et un modèle plus prévisionnel pour découvrir que les médicaments fonctionnent mieux pour quel signe et à quel dosage.

De quelles voies cette approche diffère-t-elle de la culture cellulaire traditionnelle ?

Il y a deux principales différences. Le premier est que nous prenons les cellules patient-dérivées, qui est très important, parce que quand vous prélevez un échantillon provenant d'un patient, vous n'avez pas juste un type unicellulaire ; vous avez une agglomération entière des différentes cellules dans ce prélèvement de tissu qui doivent être isolées, dissociées et développées dans un système in vitro. C'est complexe pour faire.

Avec les systèmes traditionnels les lignées cellulaires sont immortalisées ; quels moyens ils sont initialement dérivé des êtres humains, mais ont été isolés, passés et simplifiés à la remarque que vous obtenez seulement à une illustration représentative limitée d'une certaine caractéristique d'un certain type de cellules. Par conséquent, il ne représente pas l'hétérogénéité ou la complexité de ce qui se produit réellement dans le patient.

Avoir un système oversimplistic avec les cellules conventionnelles est parfois avantageux et nous ne pouvons pas le radier ou le dire n'est pas utile, mais nous pouvons dire qu'il a ses limitations.

Jusqu'ici, qu'a limité le progrès des organoids dans la découverte de médicaments et la diagnose ?

Le progrès est en grande partie limité par l'essai de trouver les bons conditions d'environnement ou de medias que nous devons fournir pour les cellules patientes à la ligne de partage, façonnons, nous développons et nous développons en des organoids. Il est au sujet de la façon recenser ces composantes qui recréent le micro-environnement physiologique.

Nous avons un certain nombre d'experts dans la biologie qui ont recensé ces systèmes de medias, les formulations liquides qui une fois combiné avec les dériver-cellules enablespatient d'une modification pour différencier et se transformer en organoid. C'est l'aspect biologique, qui, aujourd'hui, est recherche fondamentale et habituellement ne requiert pas des études de grande puissance. Pour de telles études, vous parlez d'un petit laboratoire qui peut soigner ou examiner peut-être les cinq ou dix patients et acquérir des résultats biologiques signicatifs

La découverte de médicaments et la diagnose les deux applications industrielles présentent un ensemble différent de défis parce que la qualité du résultat biologique exigera du matériau de haute qualité dans les quantités d'activer le débit suffisant. Ainsi en d'autres termes, la limitation associe à l'incapacité d'écailler des applications organoid pour pouvoir à adéquat font la découverte de médicaments ou la diagnose personnalisée.

Ainsi quels sont ces matériaux critiques ? C'est où deux facteurs neufs entrent dans le jeu quand nous parlons d'effectuer à ces applications une réalité. Le premier est source de cellules. La prise des cellules d'un patient et la mise de elles dans la culture au chevet ou à l'installation de découverte de médicaments est un défi. Il est l'un des problèmes qui surgit quand vous avez un limité, plutôt qu'une alimentation « illimitée » en lignées cellulaires immortalisées.

Le recensement et résoudre des problèmes des cellules primaires d'accès est un aspect. L'autre aspect important même est que des rapports de recherche organoid qui ont été publiés dans tous les tourillons à haute impression sont basés sur les modifications 3D animal-dérivées, ou les gels riches en laminin de membrane basale.

Le problème très bien-su avec ces types de gels animaux, est qu'ils ne doivent pas notamment évolutif de son lot traiter en lots la variabilité. Ils travaillent pour la recherche biologique principale, mais jusqu'ici, aucun système de gel ne fournit la capacité d'aller des douzaines d'o de tests aux milliers ou même aux centaines de milliers de tests, sans compromettre sur des résultats scientifiques.

Il y a eu de progrès énorme avec des organoids au niveau de fundamentalbiology, qui a été publié en un large éventail de tourillons à haute impression. Récent, nous étions à l'AACR dans le Washington DC et été témoin que des organoids sont parlés environ partout parmi des universitaires. Cependant, si vous marchez à travers à la porte à côté de construction où les exposés industriels sont retenus, très peu a parlé au sujet des organoids, mais plutôt au sujet des méthodologies plus conventionnelles. De ce que nous avons vu, c'est parce qu'ils n'ont pas trouvé une source de cellules et ne peuvent pas même envisager d'écailler vers le haut des applications à cause de ces modifications animal-dérivées non-évolutives.

Combien important est l'environnement 3D grandissant des cellules ?

Selon le type de cellules, les cellules grandissantes peuvent être très faciles ou extrêmement complexes. Pour certaines applications, l'élevage des lignées cellulaires dans une 2D plaque est en grande partie insuffisant. Après avoir parlé avec des révélateurs et des universitaires de médicament, nous pouvons voir que la 2D culture cellulaire est très utilisée et nous croyons qu'il est ici pour rester pour un certain temps. Maintenant, c'est pour les cellules simples ; ces cellules il est facile se développer que, ont connu des caractéristiques et des états connus d'accroissement de medias de cellules et ainsi de suite.

Puis, il y a des cellules plus complexes, les cellules patient-dérivées, il peut être extrêmement difficiles se développer que. Ici, le 2D juste ne fonctionne pas. les 2D technologies sont en grande partie insuffisantes pour reproduire la physiologie complexe du corps humain et un autre système est nécessaire. Ce qui a été montré au travail est les systèmes 3D modification modification - prenant les types complexes de cellules qui se développent dans un environnement 3D qui maintiennent et expriment certains comportements.

Dans certains cas, 3D n'est pas nécessaire, mais dans très des cas complexes ou quand le système doit prévoir des résultats cliniques, 3D est une condition.

Pouvez-vous s'il vous plaît donner comment QGel ont développé une modification 3D proche-physiologique ?

Notre approche a été très différente de ce qui est habituellement fait. Je pense la plupart de début de gens avec la biologie et dis que « prenons un système de cellules qui ne peut pas être avec succès cultivé et essayer différentes technologies pour l'effectuer se développer. » Puis, hors des 20 technologies que ces gens ont essayées, celui semble fonctionner mieux s'avère être incompatible avec des applications dans la découverte de médicaments et la diagnose

Nous avons adopté une autre approche où nous disons « en bon état, oublions le type de cellules. Jetons un coup d'oeil à ce qui entoure la cellule. Puisque l'environnement autour de la cellule joue un rôle si énorme. C'est à partir d'où nous commençons. »

C'est un inducteur très bien publié, au moins dans le monde de biomatériaux - ainsi pas réellement biologie, mais plutôt des biomatériaux inspirés par nature, qui se composent de différentes molécules et de différentes forces biophysiques telles que la dureté du gel entourant la cellule.

Un example I conceptuel peut donner que chacun peut associer à est tissu d'oeil. La modification entourant les cellules de l'oeil est très molle, alors qu'avec l'os, la modification environnante est très raide. Le cartilage serait quelque part entre l'os et le tissu d'oeil.

Ce sont le type de facteurs environnementaux pour lesquels nous examinions à la nature, comme inspiration. D'abord nous définirions une modification molle ou dure, basée sur quel type d'organe nous regardons. De l'autre côté, les techniciens bioméchaniques ont exécuté des analyses sérieuses de la différence dans la dureté entre les environnements de différents organes.

La dureté est seulement un aspect et alors il y a l'aspect biologique. Il y a quelques facteurs de croissance qui sont exigés pour que le rein se développe, par exemple, alors que ces mêmes facteurs de croissance n'effectueraient pas le tissu cérébral se développer. Le cocktail des facteurs de croissance exigés pour un organe n'est pas identique que celui pour un autre organe. C'est également très bien publié. Nous définissons quel type spécifique de cellules est nécessaire et alors nous comportons les facteurs appropriés à un gel avec une certaine dureté.

En conclusion, il y a l'aspect biologique. Nous nous transformons continuellement. La prise désosse par exemple : il y a des cellules qui mangent vers le haut de l'os et des cellules qui produisent l'os, avec le squelette humain de totalité étant remonté tous les 12 mois. Une opération principale en ce remplacement est de dégrader la modification, qui est un procédé biochimique. Nous regardons ceci et beaucoup d'autres procédés à inspirer et définissons comment comporter des biochimies à nos gels. C'est une technologie très complexe qui a pris presque 20 ans de développement de R&D pour obtenir à où nous sommes aujourd'hui.

Nous avons combiné tous ces facteurs dans une technologie hautement complexe : dureté, facteurs de croissance biologiques et facteurs de dégradation biochimiques, et comporté leur à un produit qui fonctionne juste. Chaque formulation que nous produisons est seule et spécifique à chaque type de cellules étant recherché.

Aujourd'hui, vous envoyez un gel de cerveau à un usager qui emploie des cellules du cerveau et, à condition qu'elles suivent les bonnes conditions de medias et ainsi de suite, eux sont garantis d'élever reproductible les cellules du cerveau. Nous pourrions fournir un autre type de gel pour le tissu cardiaque, par exemple, et elles pourraient élever les cellules de coeur d'une façon droite.

Comment la technologie peut-elle être adaptée à différents types de cellules ?

Nous avons établi une bibliothèque de au-dessus de des types cents gels et une fois combinés avec des conditions variées de medias, QGel peut rapprocher les différentes modifications dans le fuselage. Nous l'avons miniaturisé ; nous travaillons avec les robots qui traitent les volumes très petits et nous avons une solution évolutive.

Car nous avons fait cela, un usager ou un institut de recherches pourrait dire à nous « que nous avons un type de cellules qui nous ne pouvons pas obtenir de nous développer et nous voudrions trouver une modification 3D proche-physiologique qui lui permet de se développer. » Nous pouvons prendre ces types de cellules, ou ils pourraient la faire à leur dextérité, et nous exécutons un premier écran de plusieurs douzaine gels mais pouvons monter à cents gels différents s'il y a lieu. Puis, nous obtenons une lecture qui nous indique quel meilleur de type de gel introduit l'accroissement de ces cellules spécifiques.

C'est comment nous avons développé et avons réglé avec précision nos gels organoid, et maintenant nous allons même plus loin de pair avec les projets qui visent à entrer l'utilisation des organoids dans la clinique et dans des pipelines de développement de médicament.

Sera-t-il possible de fabriquer la modification 3D à grande échelle pour le dépistage des drogues et d'autres applications ?

Il, avec la modification de QGel 3D. La compagnie a été fondée sur l'idée que pendant un jour la biologie fonctionnerait, mais pendant les quatre ou cinq dernières années nous avons été concentrés sur l'upscalability de cette technologie.

En 2008-2009, le gel avait été seulement fabriqué à un niveau de micrographie et il coûterait plusieurs milliers de dollars selon l'application, qui ne serait juste pas faisable pour le scientifique général. Cependant, maintenant nous pouvons fabriquer au niveau de kilogramme et les coûts ont été réduits de manière significative de sorte que nous soyons comparables dans le prix aux modifications normales de gel qui sont dérivées des animaux.

C'est une étape importante vers l'avant. La fabrication est seulement un côté de l'histoire pour upscaling. L'autre côté, qui est extrêmement important, est lié au flux de travail et à la facilité d'utilisation. Si vous aviez un produit se composer de 20 composantes différentes qui ont dû être assemblées par le propriétaire au moment du dépistage des drogues ou diagnose, alors vous pourriez l'oublier. Vous devez pouvoir livrer un produit qui peut être expédié à la température ambiante et avez une durée de conservation que le moyen il n'a pas besoin d'être employé moins d'un jour de le recevoir.

Ce sont des questions pratiques et non-scientifiques, mais ces facteurs l'effectueront ou le briseront quand il s'agit d'employer le produit. Nous avons travaillé pendant trois années adaptant notre gel et travaillant sur les paramètres de qualité de distribution de notre produit et avons travaillé attentivement avec un certain nombre de laboratoires pharmaceutiques équipés du matériel d'automatisation de haut-débit, pour s'assurer que les produits que nous livrons sont compatibles.

Je peux dire avec confiance, comme c'a été le contrôle par retour de l'information direct de nos usagers, que notre solution est la meilleure dans le type pour cette découverte de type de traitement et les solutions 3D upscaled avec des gels.

Quel choc espérez-vous la technologie de QGel avez-vous sur la découverte de médicaments ?

Avec des modèles plus prévisionnels, les études précliniques cellulaires ont de meilleures occasions d'être couronnées de succès. Nous hopet que les scientifiques pourront concentrer plus de moyens sur les médicaments prometteurs, et discontinuons des campagnes infructueuses de médicament plus tôt.  Il y a deux succursales à ceci. Le premier est découverte de médicaments et l'autre est médicament personnalisé.

Si vous avez un modèle plus prévisionnel avec un système biologique qui représente un patient ou un groupe de patients, vous pourrez mieux prévoir et augmenter le taux de succès d'un composé car il abaisse le pipeline de développement de médicament.

Actuel, si 20 composés le transforment en études cliniques, seulement on l'effectuera à l'approbation. Le coût d'échec, est énorme et c'est bien documenté. Si nous pouvons réduire ce régime et le transformer de sorte que cinq de 20 allant en extension de pipeline le marché, alors l'industrie pharmaceutique aura cinq produits nouveaux sur le marché. Cela a pu potentiellement récupérer leur coût de développement quintuple. C'est comment nous pouvons évaluer où QGel pourrait être assorti à cette application de découverte de médicaments.

En termes d'applications en médicament personnalisé, étant plus prévisionnel quand il s'agit de moyens de patients améliorant des soins, et les sauvegardant éventuellement vit. Si un patient est malade avec le cancer, par exemple, et nous pouvons prendre une biopsie de ce cancer et l'élever dans des organoids ou des tumoroids d'une façon évolutive, alors une Commission des médicaments approuvés peut être vérifiée sur le cancer du patient elle-même, sans elle étant nécessaire pour examiner le patient directement. Le clinicien pourrait alors obtenir une lecture dont médicament, association médicamenteuse, l'andat qui le dosage, que le patient devrait recevoir.

Que pensez-vous les futures prises pour les organoids croissants et le médicament personnalisé ?

Au niveau scientifique et principal, je pense que l'accroissement des organoids est un inducteur éclatant. Quand vous regardez des citations et combien de fois un organoid est employé, vous voyez qu'il y est eu un redémarrage depuis 2009. Je pense que nous sommes toujours dans les premiers temps de technologie organoid quand il s'agit d'applications patient-appropriées, avec les modèles organoid employé par des sociétés pharmaceutiques.

Je prévois cela, une fois que les premières études cliniques sont réalisées, et les premiers résultats sont couronnés de succès, il y aura une variation dans la façon dont les gens sont traités. Elle changera rigoureusement.

La conjecture que des cliniciens sont forcé de faire quand le choix du bon traitement pour le patient ne sera pas éliminé, mais elle sera beaucoup réduite. D'un point de vue d'économie de la santé, ceci égalisera à l'épargne énorme sur des coûts de santé pour des pays ou des compagnies d'assurance, selon le système.

Par exemple, les NHS ont proposé des initiatives pour réduire le coût de santé énormément, avec des approches personnalisée ou de précision-médicament. Cependant, autre que la génomique, les approches de médicament de précision ne sont pas chevet encore. Elles ne tiennent pas compte du jour où le patient est malade. Vous pouvez employer l'analyse génomique pour prévoir la probabilité que quelqu'un obtiendra au cancer, mais qui n'aide pas beaucoup. Quand une personne obtient le cancer est quand le chronomètre démarre en circuit, qu'ils aillent survivre ou pas, qui est quand nous avons besoin d'outils pour prévoir mieux des stratégies de demande de règlement pour ce patient.

Je pense que le contrat à terme est extrêmement lumineux, mais il restent quelques défis critiques à surmonter, avant que nous puissions parler des organoids comme solution pour la découverte de médicaments et le médicament personnalisé.

Quelle est la visibilité de QGel ?

La visibilité de QGel est d'être un acteur clé en permettant à la technologie de permettre des modèles plus prévisionnels qui pourraient avoir l'application immédiate aujourd'hui dans la découverte de médicaments, mais elle est de pair assortie au médicament personnalisé.

J'envisage QGel être un fournisseur critique, non seulement en matériaux, mais également dans le savoir-faire sur la façon dont permettre d'accéder à la technologie organoid où il importe, qui est dans l'industrie pharmaceutique où les compagnies essayent de développer les médicaments qui peuvent durées sauvegarder patients des'.

D'autre part, nous transférerions ces compétences et savoir-faire d'un moyen simple qui peut être écaillé et adopté dans un réglage d'hôpital ou un réglage de centre de chimie, où des organoids pourraient également être employés durées pour sauvegarder patients des'. C'est notre visibilité et il est réellement tout à fait passionnant en ce moment, vu les résultats que nous obtenons.

Quels défis principaux se trouvent toujours en avant ?

Les groupes concentrés sur le médicament personnalisé sont aujourd'hui des chercheurs principaux qui ont accès aux cellules patientes qui sont proches de l'hôpital, sur une échelle très petite. Je pense si vous comptez le nombre d'experts organoid, vous pourrais remplir probablement petite salle.

Cependant, du point de vue clinique, même lorsque vous regardez juste le monde développé, les cliniciens relèvent le défi d'adresser ce qui est une épidémie de cancer. Si vous regardez l'Europe et les USA, il y a des millions de cas neufs de cancer chaque année.

L'essai de tourner une technologie organoid qui fonctionne pour une poignée de gens dans quelque chose que les cliniciens prennent au sérieux et emploient chaque jour va être un défi important. S'attaquer de retour à la visibilité de QGel, à quelques cliniciens de remarque doit acheter dans cette technologie et, généralement les cliniciens sont occupés à si soignant les patients qu'ils voient et sont devenus avec émotion fixés à, que ce va être un défi important pour porter ce qui arrive du côté principal plus d'aux croyants et aux premiers moteurs du côté clinique.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

QGel

Au sujet de M. Colin Sanctuary

Président Directeur Général, membre du conseil et fondateur

Colin est un technicien et lui biomédicaux des positions retenues chez Straumann et Medtronic avant de fonder QGel en 2009.

April Cashin-Garbutt

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April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

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