Когда 90% препаратов-кандидатов, проходящих испытания на людях, терпят неудачу, возникает острая необходимость в системах, максимально приближенных к человеческому организму. Чтобы восполнить этот пробел, в сфере медико-биологических наук ускоренными темпами внедряются методологии нового подхода (New Approach Methodologies, NAM) — технологии и стратегии, которые сокращают использование животных моделей или заменяют их альтернативными вариантами, основанными на биологии человека.
Появление новых методов лечения: инновации, этика и необходимость
В 2024 году несколько перспективных препаратов не прошли клинические испытания на людях. Генная терапия Fordadistrogene Movaparvovec от компании Pfizer вышла на третью фазу испытаний с большими надеждами после многообещающих результатов на животных. Однако препарат не улучшил двигательные функции пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна и вызвал опасения по поводу безопасности, из-за чего разработка и тестирование были прекращены. Другие громкие провалы развивались по схожему сценарию: препарат «Далзанемдор» от компании Sage Therapeutics, который не оправдал ожиданий в отношении эффективности при лечении нескольких нейродегенеративных заболеваний, несмотря на успех в доклинических испытаниях, и «Эмраклидин», который, как ожидалось, должен был изменить подход к лечению шизофрении, провалили испытания второй фазы.Эти примеры демонстрируют повторяющуюся проблему в разработке лекарств: модели на животных часто не позволяют предсказать особенности человеческого организма. Метаболизм, регуляция генов, иммунная функция и прогрессирование заболевания могут существенно различаться у разных видов.
Переход к моделям, максимально приближенным к человеческому организму
К таким моделям относится широкий спектр инструментов: органоиды, ткани, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, микрофизиологические системы (также известные как «орган на чипе»), компьютерное моделирование и высокопроизводительные анализы с использованием четко определенных человеческих клеток. Эти технологии призваны обеспечить более раннее и точное прогнозирование безопасности, эффективности и механизма действия, что крайне важно для снижения рисков в клинической практике.Кроме того, набирает обороты работа в сфере регулирования. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США опубликовало дорожную карту по снижению зависимости от тестирования на животных в доклинических исследованиях безопасности. Европейское агентство по лекарственным средствам разработало процедуры принятия и сертификации неживотных моделей. Национальный институт здравоохранения США создал подразделения для координации усилий по внедрению неживотных моделей, в то время как такие авторитетные организации, как Национальный центр по контролю и профилактике заболеваний, продолжают выступать за отказ от использования животных, сокращение их использования и совершенствование методов их содержания. Общественное мнение, политические тенденции и технологические достижения способствуют тому, что методы тестирования на людях выходят на первый план.
Предстоящие трудности и способы их преодоления
Для более широкого внедрения методологии нового подхода необходимо решить несколько серьезных проблем: обеспечить воспроизводимость, проверить эффективность для конкретных областей применения, повысить пропускную способность и масштабируемость, а также привести в соответствие нормативные требования в разных регионах. Еще один важный шаг — интеграция данных, полученных с помощью новой методологии, в нормативно-правовую базу. Эти проблемы реальны, но их можно решить.Инструменты, способствующие переходу на методологию нового подхода
Последние достижения в области 3D-культивирования и моделирования тканей упрощают внедрение методологии нового подхода. Один из примеров — интеграция проверенных моделей микротканей от европейской компании в более широкие рабочие процессы, включающие высокоточную визуализацию и анализ данных. Эти модели in vitro, разработанные для таких областей применения, как исследования токсичности на коже, в дыхательных путях и печени, позволяют проводить более физиологически релевантные испытания и все чаще используются в доклинических исследованиях.Синтетические матрицы создают определенную и настраиваемую среду для выращивания сложных трехмерных структур, таких как сфероиды и органоиды. В отличие от традиционных матриц животного происхождения, синтетическая матрица обеспечивает стабильность состава и настраиваемые механические свойства, что может повысить воспроизводимость результатов в ходе экспериментов. По мере того как исследователи стремятся отказаться от тестирования на животных, доступ к стабильным материалам и интегрированным рабочим процессам будет играть решающую роль в более широком внедрении неинвазивных методов.
