Mochis NoticiasCienciaEl sistema hepático pionero es nombrado producto de biología celular del año
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Ciencia

El sistema hepático pionero es nombrado producto de biología celular del año

Conchita Garcia
El sistema hepático pionero es nombrado producto de biología celular del año

Esta publicación de blog fue escrita en asociación con LifeNet Health LifeSciences. Combinan programas innovadores de investigación y desarrollo impulsados ​​por la tecnología para crear productos y servicios de investigación basados ​​en células y tejidos humanos.

El primer y único sistema hepático 2D+ totalmente humano

Convencional in vitro Los modelos utilizados para evaluar el metabolismo de los fármacos y los efectos toxicológicos a menudo carecen de estabilidad fenotípica y funcional a largo plazo y pueden ser inconvenientes o difíciles de usar. TruVivo™, un nuevo sistema hepático basado en células humanas completas, aborda estas limitaciones combinando hepatocitos humanos primarios criopreservados con células alimentadoras humanas primarias en una conveniente plataforma bidimensional. Si bien el sistema proporciona la simplicidad y flexibilidad de un modelo 2D, también proporciona la relevancia, longevidad, integridad arquitectónica y robustez de un modelo 3D. TruVivo mantiene la morfología de los hepatocitos durante hasta 42 días, mantiene una mayor funcionalidad de los hepatocitos en comparación con el cultivo en sándwich convencional y genera metabolitos estables de fase I y II durante al menos 2 semanas.

Figura 1. Representación esquemática del sistema TruVivo que muestra cada tipo de célula y colonias de hepatocitos autoensamblados.

Verdadera RELEVANCIA

TruVivo imita la microarquitectura del hígado humano. Los hepatocitos humanos primarios, cultivados en una proporción optimizada con células endoteliales y estromales humanas, conservan su morfología cúbica nativa y se autoensamblan para formar en vivo– Colonias de hepatocitos similares con extensas conexiones entre células, incluidas uniones estrechas y abiertas y redes de canalículos biliares. La producción de albúmina y urea se encuentra dentro de rangos humanos fisiológicamente relevantes y las vías metabólicas de fase I y II se mantienen durante al menos dos semanas.

FIABILIDAD

TruVivo ofrece resultados precisos y consistentes. Cada lote de hepatocitos y células alimentadoras utilizadas en el sistema se ha caracterizado y precalificado ampliamente para reducir la variabilidad experimental y ayudar en la selección del lote adecuado para su propósito. Las características del lote de hepatocitos disponibles para el usuario incluyen historial médico y social del donante, puntuación y evaluación histopatológica, genotipos, actividad enzimática de fase I y II e inducción de la enzima CYP.

TruSIMPLICIDAD

TruVivo es fácil de usar y adaptable a los horarios de los usuarios y las necesidades del flujo de trabajo. El sistema se proporciona en kits listos para usar con células criopreservadas y medios optimizados suficientes para al menos dos semanas en cultivo. TruVivo solo requiere experiencia básica en cultivo celular y equipo estándar. Los experimentos pueden comenzar al menos cinco días después del establecimiento del cultivo. La flexibilidad en las densidades de siembra, los cambios de medios y más brindan al usuario la adaptabilidad para satisfacer necesidades de ensayo únicas.

Una nueva alternativa para el descubrimiento de fármacos

La actividad de las enzimas y los transportadores permanece relativamente alta y estable en TruVivo durante al menos 2 semanas. La respuesta de inducción de CYP3A4 también es sólida y estable durante más de 2 semanas.

Figura 2. Niveles de actividad enzimática de un único lote de hepatocitos en TruVivo en comparación con el cultivo en suspensión. Se estableció un fenotipo estable en TruVivo alrededor del día cinco y permaneció estable durante las dos semanas siguientes. Datos generados y proporcionados por Piekos et al., Boehringer Ingelheim, DMPK no clínico. Compartido con permiso.
Figura 3. Actividades del transportador de absorción en TruVivo en comparación con los hepatocitos en placas (PH) a lo largo del tiempo. Las actividades han ido cambiando con los tiempos de la cultura en ambos formatos; sin embargo, el día 8, TruVivo retuvo del 61 al 100 % de las actividades transportadoras iniciales, mientras que los hepatocitos en placas retuvieron del 4 al 70 %. Las actividades de OATP1B1 y/o OATP2B1 y NTCP fueron de 1,5 a 4,7 veces mayores en TruVivo en comparación con PH. La actividad de OATP1B3 se mantuvo en TruVivo pero no se pudo medir en PH. Datos generados y proporcionados por Mitra et al., Boehringer Ingelheim, DMPK no clínico. Compartido con permiso.
Figura 4. Se cultivaron tres lotes diferentes de hepatocitos en TruVivo y se determinaron los niveles de actividad de CYP3A4 no inducida (barras oscuras claras) e inducida (barras oscuras) en los días 4, 10 y 16. *** p≤0,001 frente a muestras no inducidas en el mismo momento. Media ± DE. Estos resultados indican que el mantenimiento de la actividad metabólica y la respuesta del receptor nuclear en los hepatocitos cultivados en TruVivo es estable en el tiempo y significativamente mayor que en los cultivos tipo sándwich. Weaver, J.R. y col. 2023.

TruVivo es una plataforma ideal para aplicaciones que requieren exposiciones repetidas o prolongadas a compuestos, incluida la eliminación de compuestos de baja rotación. Los datos internos producidos en LifeNet Health, así como el trabajo de validación de Boehringer Ingelheim, demostraron el potencial de TruVivo para predecir en vivo eliminación. A continuación se muestran datos de un estudio de eliminación metabólica interna.

Tabla 1. En el sistema TruVivo se administraron cuatro sustratos que representan diferentes tasas de eliminación metabólica. El midazolam, el dextrometorfano y la tolbutamida a base de CYP450 representan compuestos de entrada alta, media y baja, respectivamente. Lorazepam es un sustrato que representa principalmente el metabolismo de Fase II. * Conocido en vivo Valores de aclaramiento sistémico según lo informado por Goodman y Gilman 11ª ed. (2006). Las tasas de eliminación sistémica calculadas en TruVivo se compararon con las informadas. en vivo valores y fueron predictivos de en vivo tasas de eliminación, excepto en particular para el dextrometorfano. El valor de aclaramiento sistémico calculado en TruVivo para el dextrometorfano es representativo de un metabolizador lento, que tras una investigación más profunda, se correlaciona con el genotipo del donante que incluía alelos indicativos de un fenotipo de metabolizador lento.
Figura 5. Perfiles correspondientes del porcentaje de sustrato que permanece a lo largo del tiempo en TruVivo. Los perfiles también se calcularon únicamente en cultivos de células alimentadoras (datos no mostrados). No se detectó metabolismo de Fase I solo en cultivos de células alimentadoras. La contribución de las células alimentadoras al metabolismo de la Fase II se observó para lorazepam, pero fue inferior al 10%.

Conclusión

TruVivo es el primer y único sistema hepático 2D+ que proporciona resultados confiables y relevantes para los humanos en un formato fácil de usar. Los usuarios pueden esperar la simplicidad y flexibilidad de los modelos 2D tradicionales, junto con la relevancia, longevidad y robustez de los modelos 3D más avanzados. TruVivo imita la microarquitectura y la funcionalidad básica del hígado humano. Los hepatocitos se autoensamblan para formar en vivo-Colonias similares con extensas conexiones célula-célula y redes de canalículos biliares. La producción de albúmina y urea, las vías metabólicas de fase I y II y la actividad del transportador se mantienen durante al menos 2 semanas. La plataforma ha sido probada exhaustivamente por empresas farmacéuticas y agrícolas líderes para diversas aplicaciones, incluida la eliminación hepática de medicamentos con baja rotación e interacciones entre medicamentos. Los hallazgos de estos estudios, que demuestran el rendimiento superior de TruVivo en comparación con los cultivos tipo sándwich, se presentaron en varias presentaciones de carteles científicos.

Obtenga más información sobre LifeNet Health LifeSciences visitando su sitio web.

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