Sie sind auch von zentraler Bedeutung für die Zukunft der pharmazeutischen Tests - und k?nnten eines Tages Labortiere überflüssig machen.

Seit 1937 sind Tierversuche eine gesetzliche Anforderung, die durch einen t?dlichen Vorfall mit einem kontaminierten Antibiotikum ausgel?st wurde, das über 100 Todesf?lle verursachte. Fast 90 Jahre sp?ter werden trotz strenger Tierversuche weiterhin Medikamente vom Markt aufgrund unvorhergesehener toxischer Wirkungen beim Menschen entnommen. Eine wachsende Koalition von politischen Entscheidungstr?gern, Wissenschaftlern und Innovatoren setzt sich heute für fortschrittliche Alternativen zu Tierversuche ein - Methoden, die die Arzneimittelsicherheit verbessern, die Entwicklungskosten senken und den Weg zu klinischen Studien beschleunigen k?nnen.

Im Jahr 2022 testeten Forscher 27 Medikamente, die zuvor in Tierstudien als sicher angesehen wurden - von denen einige sp?ter aufgrund der menschlichen Toxizit?t aus dem Markt gezogen worden waren. Mit einer innovativen Technologie, die als ?Organ-on-a-Chip“ bekannt ist, konnten sie die sch?dlichen Verbindungen genau identifizieren. Diese Chips, die Organoiden ?hneln, enthalten lebende menschliche Zellen, die in Mikrochips eingebettet sind, die die Funktion realer Organe nachahmen. Das Leber-auf-A-Chip-Modell erwies sich als besonders wirksam bei der Erkennung von Toxizit?t. Laut der Studie k?nnte die weit verbreitete Einführung einer solchen Technologie der Pharmaindustrie j?hrlich mehr als 3 Milliarden US-Dollar retten, indem kostspielige Arzneimittelversagen im sp?ten Stadium reduziert werden.

über Sicherheit hinaus sind die Kosten ein wichtiger Treiber für Ver?nderungen. Ein einziges Medikament auf den Markt zu bringen, übersteigt jetzt im Durchschnitt 2 Milliarden US -Dollar, wobei die globale Branche in der F & E fast 300 Milliarden US -Dollar pro Jahr investiert. Mehr als 90% der experimentellen Arzneimittel scheitern jedoch - oft, weil die Ergebnisse von Tierversuchen nicht auf Menschen führen. Diese Ineffizienz tr?gt stark zu den himmelhohen Preisen für zugelassene Medikamente bei.

Tiertests ist ein erheblicher Engpass. Trotz der vorübergehenden Versuche mit pr?klinischen Tier versagen die meisten Medikamente in menschlichen Studien, was die biologische Missverh?ltnis zwischen den Arten hervorhebt. Wie Ali Afshar, CEO von Mytos in London, sagt es aus: ?Alles, was klinische Studien erreicht, hat bereits Tiere gelungen. Wir erhalten also keine genauen Vorhersagen.“

Mytos entwickelt ein automatisiertes System zum Anbau menschlicher Zellkulturen in Petrischalen und bietet eine konsistentere und menschlicher relevante Plattform für Drogentests. Die traditionelle manuelle Zellkultivierung führt h?ufig zu Variabilit?t und untergr?bt die Reproduzierbarkeit. Die Automatisierung beschleunigt nicht nur den Prozess, sondern verbessert die Datenzuverl?ssigkeit. Seit seiner Gründung im Jahr 2016 hat Mytos fast 29 Millionen US -Dollar gesammelt und liefert nun seine Zellmodelle an Pharmaunternehmen, insbesondere für Krankheiten, bei denen Tiermodelle zu kurz kommen.

Organoide und fortgeschrittene Zellkulturen geh?ren zu den Alternativen, die die FDA jetzt ermutigt-insbesondere für monoklonale Antik?rper, eine Klasse von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen von Krebs bis hin zu Autoimmunerkrankungen und viralen Infektionen wie CoVID-19. Diese Therapien funktionieren oft nicht mit M?usen und erfordern Tests in Primaten, was Zehntausende von Dollar pro Tier kosten kann. Selbst dann k?nnen die Ergebnisse h?ufig keine menschlichen Ergebnisse vorhergesagt. Im April gab die FDA neue Leitlinien heraus, die darauf hinweisen, dass Entwickler Alternativen auf Menschen basieren, um die Sicherheit dieser Medikamente zu demonstrieren, und eine Verschiebung zu menschlichen relevanten Daten markiert.

Diese Verschiebung wurde durch das FDA Modernization Act 2.0 erm?glicht, das von Pr?sident Joe Biden im Jahr 2022 nach einstimmiger Zustimmung des Senats unterzeichnet wurde. Das Gesetz beseitigt die obligatorische Anforderung für Tierversuche, wenn alternative Methoden-wie Computermodellierung oder Organ-auf-A-Chip-Systeme-ausreichende Sicherheitsnachweise vorlegen. Es verzichtet auch auf die Anforderung an Biosimilars, Medikamente ?hnlich wie bereits genehmigte Biologika. Die Unterstützung bei der Reduzierung von Tierversuchen hat in der zweiten Trump-Regierung bestanden, da die National Institutes of Health eine koordinierte Anstrengung zur Finanzierung und F?rderung nicht der Zeit der Forschungstechnologien eingeleitet haben.

Trotzdem ist jede neue Methode mit Einschr?nkungen verbunden. Julie Frearson, Chief Scientific Officer bei Charles River Laboratories, stellt fest, dass Organoide zwar m?chtig sind, aber nur eine enge Sichtweise bieten. Sie k?nnen zeigen, wie sich ein Medikament auf ein bestimmtes Gewebe auswirkt - wie Herz- oder Lebergewebe -, aber keine systemischen Wirkungen im gesamten K?rper aufdecken k?nnen. Darüber hinaus sind Organoide von kurzer Dauer, was es schwierig macht, langfristige Arzneimittelauswirkungen zu untersuchen.

Die Gordian Biotechnology in San Francisco geht diese Herausforderung mit einer Technik namens Mosaic -Screening vor. Durch die Einführung mehrerer Gentherapien in eine einzelne Zelle innerhalb eines lebenden Tieres k?nnen sie beobachten, wie sich jede Therapie im Laufe der Zeit innerhalb eines Ganzk?rpersystems verh?lt. Dies erm?glicht langfristige systemische Daten und reduziert gleichzeitig die Anzahl der ben?tigten Tiere drastisch. Das 170-Millionen-Dollar-Unternehmen nutzt gr??ere, menschlichere Tiere wie Pferde-deren alternde Krankheiten diejenigen beim Menschen eher widerspiegeln als M?use. Derzeit entwickeln sie Gentherapien für Arthrose und Fettlebererkrankungen.

"Das grundlegende Problem, mit dem jedes Biotech konfrontiert ist, ist, dass Tiere kein Mensch sind, und auch nicht Organoide oder isolierte Zellen", sagte der Gordian -CEO Francisco LePort. "Sie werden nicht wirklich wissen, wie ein Medikament funktioniert, bis Sie es auf einen Menschen testen."

Um diese Lücke zu schlie?en, bauen Unternehmen anspruchsvollere Organoide. Vivodyne, ein Startup in San Francisco, sicherte sich kürzlich 40 Millionen US -Dollar in der Serie -A -Finanzierung, um gr??ere, funktionalere Organoide zu entwickeln, die bessere echte Organe nachahmen - einschlie?lich etwas in der Lage, Blut zirkulieren zu k?nnen. CEO Andrei Georgescu ist der Ansicht, dass diese fortschrittlichen Modelle frühere und genauere Vorhersagen über die Wirksamkeit von Arzneimitteln erm?glichen werden. "Im Moment", sagte er, "fehlen uns genug zuverl?ssige Daten, um starke Korrelationen zu zeichnen. Das ist der wahre Engpass."

Künstliche Intelligenz entwickelt sich auch als Schlüsselspieler. Die FDA Modernization 2.0 Act und die neuesten NIH -Richtlinien erkennen KI als vielversprechende Alternative zu Tierversuche an. W?hrend die KI unser Verst?ndnis der menschlichen Biologie vertieft hat, warnen Experten, dass wir immer noch weit davon entfernt sind, die Reaktionen des menschlichen Arzneimittels vollst?ndig zu simulieren.

"Wir verstehen wahrscheinlich nur 10% bis 15% der Grundprinzipien der Biologie", sagte Najat Khan, Chief F & E -Offizier bei Recursion, einem Unternehmen, das KI für Arzneimittelentdeckungen mit mehreren Krebstherapien in Menschen in Menschen verwendet.

Parallel Bio, ein Biotech in Cambridge, Massachusetts, mit einer Finanzierung von 30 Millionen US-Dollar, kombiniert KI mit von Patienten abgeleiteten organoidischen Lymphknoten, um Immunantworten zu modellieren. Durch das Testen von Arzneimittelkandidaten in verschiedenen demografischen Proben und die Fütterung der Daten in KI -Algorithmen m?chten sie Sicherheit und Wirksamkeit genauer für Pharmapartner wie Impfstoffentwickler Centivax vorhersagen. CEO Robert Difazio sagt, dass ihre Mission klar ist: ?Verschieben Sie die Entdeckung von Arzneimitteln von Tiermodellen und in Systeme, die die menschliche Biologie besser widerspiegeln.“

W?hrend Difazio anerkennt, dass Tierversuche m?glicherweise niemals vollst?ndig beseitigt werden, ist der Impuls gegenüber Alternativen stark und breit unterstützt.

"Dies ist eines der wenigen Themen heute mit solider parteiübergreifender Unterstützung", sagte er. "Die Menschen verstehen - deshalb sind Medikamente so teuer und warum die Entwicklung neuer Medikamente so langsam und riskant ist."

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