Organoizii accelerează dezvoltarea medicamentelor esențiale pentru salvarea vieții
Organoizii sunt modele miniaturale de țesut sau organ formate din celule stem (inclusiv celule stem pluripotente, celule stem adulte specifice țesuturilor etc.) sau celule progenitoare, cultivate într-un sistem de cultură tridimensional in vitro, având caracteristici structurale și funcții parțiale asemănătoare organelor corespunzătoare din organism.
În 2009, laboratorul lui Hans Clevers a dezvoltat primul organoid intestinal, marcând începutul modelării bolilor bazate pe organoizi.
În 2011, atât celulele stem pluripotente umane, cât și celulele stem adulte primare au fost utilizate pentru a cultiva organoizi intestinali; în același an, au fost generați organoizi retinieni derivați din celule stem embrionare. În 2012, organoizi retinieni derivați din celule stem pluripotente umane au fost cultivați cu succes. În 2013, progresele cercetării au inclus generarea de organoizi cerebrali, hepatice, renale și pancreatice din celule stem pluripotente umane.
În anii următori, au fost dezvoltați succesiv organoizi prostatici și pulmonari (2014), urmați de organoizi ai glandei mamare, trompelor uterine și hipocampului (2015). În 2020, cercetătorii au cultivat cu succes organoizi ai glandei veninoase de șarpe, iar organoizii de condrosarcom au fost induși în anul următor.
Până în 2022, organoizi de păr și piele au fost generați din celule stem pluripotente umane, iar în 2023, au fost derivați organoizi thalamici ventrali cu caracteristici nucleare ale diversității transcripționale din celule stem embrionare umane (hESCs). Până în prezent, s-au stabilit cu succes modele de organoizi pentru esofag, retină, creier, rinichi, ficat, prostată, glandă mamară și cornee, precum și modele de organoizi pentru cancerul esofagian și gliom.
Ciclul lung de dezvoltare și costurile exorbitante ale cercetării și dezvoltării de noi medicamente au împiedicat semnificativ procesul de dezvoltare a medicamentelor. Organoizii se caracterizează prin relevanță clinică mai mare, cicluri experimentale mai scurte și costuri mai reduse. Cu evoluția cadrelor de reglementare, organoizii și modelele organ-on-a-chip sunt pregătiți să reshapeze peisajul actual al cercetării și dezvoltării de noi medicamente.
În 2010, Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA (FDA), în colaborare cu Institutul Național de Sănătate (NIH) și alte instituții, a lansat Programul de Screening a Medicamentelor cu Chipuri de Țesut. Inițiativa a avut ca scop dezvoltarea unor cipuri care să mimeze organele umane, stabilirea unor modele de screening mai precise și eficiente pentru medicamente, reducerea dependenței de experimentele pe animale în procesul de cercetare și dezvoltare a medicamentelor, îmbunătățirea ratei de succes a dezvoltării medicamentelor și diminuarea costurilor și riscurilor de dezvoltare.
Legea de Modernizare a FDA 2.0 permite dezvoltatorilor de medicamente să utilizeze metode alternative, inclusiv organoizi, pentru testarea preclinică, acolo unde este cazul, eliminând cerința obligatorie pentru experimentele pe animale. Aceasta a deschis calea și a oferit suport politic pentru aplicarea organoizilor în cercetarea și dezvoltarea medicamentelor și în alte domenii.
Agenția Europeană pentru Medicamente (EMA) a emis Ghidul privind Acceptarea Reglementară a Abordărilor 3Rs (Înlocuire, Reducere, Rafinare), care a stabilit un parcurs de depunere aplicabil în scopuri reglementare și relevant pentru tehnologii precum organoizii.
În 2021, Centrul pentru Evaluarea Medicamentelor (CDE) din cadrul Administrației Naționale a Produselor Medicinale a emis linii directoare relevante încurajând cercetarea și dezvoltarea tehnologiilor inovatoare de modele biomimetice, inclusiv modele de țesut bidimensionale sau tridimensionale și modele de organoizi.
În 2024, CDE a publicat Ghidurile pentru Dezvoltarea Medicamentelor Informatizate de Modele pentru Bolile Rare (Proiect pentru Comentarii), subliniind că, având în vedere particularitatea bolilor rare, toate datele disponibile ar trebui să fie explorate și utilizate pe deplin. Sursele de date de cercetare non-clinice includ date genetice, moleculare, celulare, organoizi, organ-on-a-chip și studii pe animale, ceea ce definește clar rolul datelor din organoizi în cercetarea și dezvoltarea medicamentelor pentru bolile rare.
În 2022, a fost aprobat de FDA studiul clinic al noului medicament SAR445088, o colaborare între Sanofi și compania Hesperos, specializată în organ-on-a-chip. A devenit primul medicament din lume care a intrat în studiile clinice bazate exclusiv pe datele preclinice obținute din cercetarea organoid-on-a-chip.
În același an, cererea de aplicare a studiului clinic pentru AVL-201, un produs dezvoltat de Beijing Xunsheng Biomedical Research Co., Ltd. printr-o platformă de organoizi de înaltă capacitate, a fost acceptată. În 2023, MCLA-158, identificat de Merus prin screening-ul unei biobănci de organoizi umani, a fost aprobat pentru studii clinice de către FDA și se află în prezent în Faza 2.
În același an, tabletele HRS-1893 ale Hengrui Medicine au fost aprobate pentru a începe studiile clinice; IM83, un medicament anti-tumoral de generație următoare dezvoltat independent de Beijing ArtMia Cure Pharmaceutical Technology Co., Ltd., a obținut aprobarea IND bazată pe date din organoizi; iar QLF3108 pentru injecție, un anticorp bispecific anti-tumoral clasa I dezvoltat de Qilu Pharmaceutical, a primit aprobarea clinică pentru tratamentul tumorilor solide avansate.
În 2024, cererea de aplicare a studiului clinic pentru GC203, un medicament pe bază de limfocite infiltrate de tumoare (TIL) modificate genetic dezvoltat de JunSai Biotech printr-o platformă de co-cultură imună cu organoizi, a fost acceptată.
Datorită caracteristicilor lor intrinseci, organoizii joacă un rol esențial în screeningul, validarea și optimizarea medicamentelor, oferind noi oportunități și schimbări transformative în cercetarea și dezvoltarea medicamentelor. În plus, organoizii cultivați din celulele proprii ale pacienților pot fi utilizați pentru a stabili modele personalizate de boli, care permit testarea eficacității diferitelor medicamente în pacienți individuali și formularea regimurilor de tratament personalizate pentru aceștia.
Mai mult, organoizii au o anumită capacitate de auto-organizare și diferențiere, ceea ce oferă noi perspective pentru cercetarea în medicină regenerativă. Odată cu dezvoltarea socială, frecvența și varietatea bolilor infecțioase cresc; organoizii prezintă o valoare unică în cercetarea, prevenirea și controlul bolilor infecțioase acute și pot fi utilizați pentru screeningul rapid al medicamentelor pentru tratamentul acestor boli.
În ciuda potențialului lor uriaș, organoizii se confruntă în prezent cu mai multe provocări, cum ar fi standardizarea culturii organoizilor, complexitatea modelelor și problemele etice. Revizuirea a fost publicată online pe 17 martie 2026, în Revista Medicală Chineză.
În concluzie, susținuți de reglementări relevante
