Les scientifiques britanniques dévoilent la technologie de pointe du monde pour accélérer la découverte de médicaments

Une nouvelle bio-imprimante 3D qui produit des tissus de type humain a le potentiel de révolutionner la découverte de nouveaux médicaments pour le cancer, les maladies cardiaques et l’arthrite.

Les scientifiques de l’Université de Newcastle, avec un financement de l’arthrite versus, ont développé une approche unique pour la bioprimination des gels cellulaires qui peuvent imiter de près les tissus humains, ce qui lui fait un brevet aux États-Unis et en Europe.

Bien que la bio-acte existe depuis plusieurs années, il a eu plusieurs limitations que l’équipe, dirigée par le professeur Kenny Dalgarno, a surmonté. Telle est la promesse de la découverte, ils ont mis en place une entreprise de spin out, Jetbio, pour attirer des investissements pour déployer l’imprimante Reji pour une utilisation dans des laboratoires à travers le monde.

Le processus révolutionnaire, appelé technologie de biopritage réactive du jet de jet (Reji), se retire de deux liquides différents les uns aux autres, l’une contenant des cellules en suspension dans une solution de réticulation et l’autre une solution de polymère. Ceux-ci se mélangent dans les airs pour former un hydrogel rempli de cellules qui peut être imprimé sur presque n’importe quelle surface. La méthode d’impression augmente la densité cellulaire à environ dix fois celle des autres technologies de biopritage et à un rythme beaucoup plus rapide. Les tissus résultants sont des modèles beaucoup plus proches des échantillons de tissus humains.

Lucy Donaldson, directrice de la recherche à Versus Arthritis qui a financé la recherche par le biais du Tissue Engineering and Regenerative Therapies Center contre l’arthrite, a déclaré: «L’équipe Jetbio est à l’avant-garde de la recherche faisant avancer les nouvelles technologies qui promettent d’améliorer à la fois la qualité et la vitesse du développement de médicaments. Ces avancées peuvent potentiellement apporter de nouveaux médicaments à la population plus tôt – et cela s’applique aux traitements de l’arthrite, du cancer et des maladies cardiovasculaires. C’est un bond en avant très excitant.

Un stade clé du processus de développement de médicaments consiste à tester des cultures de cellules in vitro qui impliquaient traditionnellement des cellules en croissance au-dessus d’une surface plane, comme une diapositive de microscope. In vitro signifie un processus ou un test effectué à l’extérieur du corps dans des conditions artificielles, comme une diapositive ou dans un tube à essai. Cependant, ces modèles 2D ne sont pas comparables au corps humain où les cellules interagissent avec d’autres cellules dans un environnement 3D.

Apporter la technologie de JetBio aux laboratoires à imprimer des cellules dans une matrice 3D, imitant plus étroitement les tissus humains, peut rendre les tests plus précis, révolutionnant ainsi ce qui est actuellement un processus prolongé avec des taux de défaillance élevés, a expliqué le professeur Dalgarno.

La découverte de médicaments est un processus compliqué et extrêmement coûteux impliquant plusieurs cycles de test avant d’atteindre les essais cliniques. Dans les investigations cliniques, une seule des composés sur dix a testé pour atteindre le marché. Ces taux d’échec montrent clairement que nous devons améliorer nos modèles afin qu’ils soient plus représentatifs de la réponse médicamenteuse chez l’homme. Il y a actuellement beaucoup d’intérêt à développer de meilleurs modèles humains in vitro de maladies et de tissus, nous avons donc de meilleures façons de tester les médicaments. »

Lucy Donaldson, directrice de la recherche, contre l’arthrite

Le paysage de la découverte de médicaments change et l’intérêt pour les nouvelles technologies augmente. Avec le potentiel de démarrage britannique pour exploiter un marché mondial en pleine expansion, l’équipe Jetbio a été invitée à présenter la technologie aux ministres et aux personnalités de santé publique, notamment le médecin-chef du professeur d’Angleterre Sir Chris Whitty, dans les chambres du Parlement au début du mois. «Il y avait un véritable buzz autour de notre technologie et du potentiel qu’il détient» dit le professeur Dalgarno de l’événement, qui est convaincu que sa découverte pourrait avoir un impact de grande envergure qui pourrait être ressenti en termes réels à travers le monde. Il a ajouté: «Le développement de médicaments est très coûteux. Par conséquent, si vous pouvez le faire plus efficacement et moins cher, il démocratise le processus dans une certaine mesure, car plus de gens pourraient alors se permettre les médicaments qui ont fait le marché. »

Les imprimantes de la taille d’une machine à café ont également un rôle dans la médecine régénérative. Les traitements de l’arthrite, qui affectent 10 millions au Royaume-Uni et plus de 500 millions de personnes dans le monde, sont actuellement limités. Malgré cela, la condition entrave la capacité des gens à vivre une vie complète et sans douleur. Pour ceux qui souffrent d’arthrite, l’objectif sera de développer la technologie pour permettre une culture de cellules plus rapide et plus personnalisée à utiliser dans l’implantation de chondrocytes autologues déjà disponible (ACI). Les chirurgiens peuvent réparer les lésions du cartilage en implantant des cellules spéciales en défauts du cartilage. Cette technologie pourrait améliorer la précision et le succès des implants.

Les imprimantes peuvent être appliquées pour un large éventail de conditions. Un exemple de l’utilisation plus large est dans le projet Reborn financé par la CE où l’équipe de Newcastle développe un modèle in vitro d’une chambre cardiaque. Cela combine Reji BioPrinting avec d’autres techniques de bioprocessement pour créer un «manchon» d’ingénierie tissulaire qui peut être connecté à de petites pompes pour imiter les coups cardiaques. Le manchon est unique dans sa structure, contient des cellules de cardiomyocytes et de fibroblastes qui seraient présents dans les tissus cardiaques, et est développé pour permettre le test de nouvelles approches pour traiter les conditions cardiaques.

Le financement du NC3RS a permis aux imprimantes d’être présentées à la communauté scientifique de Bristol, Newcastle et Cambridge lors de trois ateliers tenus en février, et les imprimantes se dirigent vers une utilisation dans les laboratoires de ces trois universités.