4873 English

Djurmodeller är en väsentlig del av forskning och utveckling inom life science-sektorn i allmänhet och läkemedelsupptäckt i synnerhet. Parallellt med ökade krav på att minska exploateringen av djur inom medicinsk forskning utvecklas också nya forskningsverktyg för att minska behovet av djurförsök. Det svenska bioteknikbolaget Fluicell går i spetsen för arbetet med att reducera behovet av djurmodeller.

Att ta ett nytt läkemedel hela vägen till marknad är en både utmanande och kostsam process. Resan från läkemedelsupptäckt till marknadsgodkännande tar flera år, i vissa fall årtionden, av dedikerat arbete och risknivån i dessa projekt är alltjämt hög. Enligt statistiken så godkänns endast 1 av 5000 nya substanser som läkemedel av regulatoriska myndigheter som FDA i USA eller EMA i EU, och kostnaderna för att ta ett nytt läkemedel hela vägen till marknaden kan uppgå till 2,6 miljarder USD enligt den senaste studien från Tufts Center for the Study of Drug Development. Läs mer om utmaningarna med läkemedelsutveckling här.

Enligt en rapport publicerad i National Academies Press står misslyckanden under läkemedelsutvecklingsprocessen för så mycket som 75 procent av FoU-kostnaden, och en stor del av dessa kostnader kommer från misslyckanden under kliniska studier. En av anledningarna till de dåliga kliniska resultaten är det faktum att det inte går att förutsäga hur en experimentell läkemedelsmolekyl kommer att bete sig i människor. Detta beror i sin tur på en brist på precisa prekliniska modeller som utgör en perfekt avspegling av det mänskliga biologiska systemet. För att kunna minska kostnaderna för läkemedelsutveckling finns det ett brådskande behov av nya teknologier som minskar behovet av djurförsök och därigenom möjliggör tidiga strategiska beslut för den vidare utvecklingen av läkemedelskandidaten utan krav på regulatoriskt godkännande.

Ökad efterfrågan på bättre experimentella forskningsmodeller

Inom preklinisk forskning finns det idag två metoder för att belysa hur ett potentiellt nytt läkemedel kommer att bete sig i människokroppen: in vitro-cellkulturer eller in vivo djurmodeller. De två metoderna har båda för- och nackdelar; cellkulturer består av mänskliga celler, vilket gör dem biologiskt relevanta, men de saknar komplexiteten som finns hos fullvuxna vävnader eller organ. Djurmodeller, å andra sidan, ger oss den biologiska komplexiteten, men inte den biologiska relevansen som mänskliga celler medför. Med tanke på detta är det inte förvånande att många läkemedelsstudier fallerar när läkemedlet väl testas på människor.

Därmed kan man konstatera att alternativa experimentella modeller inte bara är önskvärda utan att efterfrågan på dem är akut. Detta då de inte bara skulle göra processen att upptäcka läkemedel mer kostnadseffektiv utan också skulle bidra till att adressera många av de etiska problem som är kopplade till användningen av djurmodeller i medicinsk forskning. I själva verket finns det idag ett högt globalt tryck för att minska djurförsök, t.ex. är djurförsök för kosmetika och hygienartiklar förbjudna i EU sedan 2013.

Fluicells Biopixlar är ett steg i rätt riktning

Även om det troligen kommer att ta ganska lång tid att helt ersätta djurmodeller så upptäcker forskare och bioteknikbolag nu i snabb takt innovativa sätt att åtminstone minska behovet av djurförsök. Ett sådant bolag är Fluicell, baserat i Mölndal, strax utanför Göteborg. Bioteknikbolaget specialiserar sig på att utveckla teknik som gör det möjligt för forskare att skapa detaljerade in vitro organ- och vävnadsmodeller med större biologisk relevans än dagens tillgängliga metoder.

Bolagets senaste tillskott till en redan omfattande produktportfölj, 3-D bioprintern Biopixlar, innebär att Fluicell nu kan konstruera vävnadsmodeller på encellsnivå med hjälp av mänskliga celler. Biopixlar gör det möjligt för forskare att skapa detaljerade, flercelliga modeller som efterliknar det aktuella organets funktionalitet genom en exakt replikering av dess cellulära uppbyggnad. Verktyget adresserar därmed bristen på komplexitet hos cellkulturer vilket är den faktor som just nu gör att man inte kan ersätta djurförsök inom medicinsk forskning.

Ny levermodell med Biopixlar

Biopixlar har en unik position för att ta sig an denna utmaning då ingen annan teknik på marknaden ger användaren lika stor kontroll över cellpositionering och vävnadskonstruktion. Dessutom kan Biopixlar användas för att införliva material härlett från patienten när man skapar in vitro biologiska vävnader, vilket ytterligare ökar patientrelevansen jämfört med konventionella cellodlingstekniker.

Här används Fluicells Biopixlar. Foto: Fluicell

Som ett första steg på vägen mot nya typer av in vitro vävnadsmodeller har Fluicell utvecklat en bioprintad levermodell som möter behovet av bättre cellbaserade system för läkemedelsscreening och sjukdomsmodellering. Levermodellen presenterades i maj under ett livesänt webinar av Fluicells CSO Dr. Tatsiana Lobovkina, som demonstrerade Biopixlars förmåga att bioprinta på encellsnivå. Fluicell arbetar nu med att utveckla detta koncept ytterligare, i syfte att kunna förse forskare med ett verktyg för läkemedelsscreening som kan överträffa andra system på marknaden.

3R – principer för att minska djurförsök

En stor del av arbetet med att minska användningen av djur för forskningsändamål bygger på de s.k. 3R-principerna (Replacement, Reduction and Refinement, sv. Ersätt, Förfina, Minska), som utvecklades i slutet av 1950-talet av forskarna William Russell och Rex Burch efter publiceringen av deras bok The Principles of Humane Experimental Technique. Idag dikterar den del av EUs lagstiftning som reglerar djurförsök (direktiv 2010/63/EU) att alla som använder djur för vetenskapliga ändamål ska implementera 3R-principerna i sitt arbete. Detta ökar brådskan med att hitta alternativa metoder som uppfyller kraven för medicinsk forskning och läkemedelsutveckling.

Bland 3R-principerna är det numera att finna verktyg som kan möjliggöra fullständig ersättning av djurförsök den som är mest eftersökt. Forskarna är eniga om att ingen enskild teknik kan leda till att man helt kan ersätta djurförsök. Istället krävs att flera tekniker kan användas tillsammans och att aktörer inom olika områden samarbetar för att få fram alternativa försöksmetoder.

Fluicell deltar i 3R-event

Förutom arbetet med att utveckla innovativ teknik för mer hållbar FoU är Fluicell också mycket aktivt när det gäller att delta i evenemang som främjar de internationella etiska standarderna för cell- och djurförsök. Bolaget är dessutom mycket engagerade i att skapa ett robust samarbete inom forskarsamhället kring arbetet med att ta fram ny teknik och metoder för att ersätta djurförsök för forskningsändamål.

Som en del i detta arbete har bolaget redan deltagit i 3R-konferensen Seminarium om moderna metoder som ersätter behovet av djurförsök som hölls i Stockholm i januari. Fluicell arbetar även med att organisera en paneldiskussion om in vitro-metoder för att ersätta djurförsök som ska hållas den 2 oktober som en del av Science Festival i Göteborg. Förutom bolagets vd, Victoire Viannay, kommer panelen att bestå av Kristina Fant, forskare vid RISE och medlem av Sveriges 3R-center, och Sofia Östman, Head of Animal Science and Technologies på AstraZeneca. Paneldiskussionen kommer att filmas och sändas online. Hela programmet för evenemanget publicerades igår och hittas här.

Dessutom kommer Fluicell att delta i en praktisk forskningsworkshop som anordnas av Sveriges 3R-center med fokus på Replacement och in vitro-metoder. Workshopen äger rum i Lund den 26 november och kommer att innehålla praktiska demonstrationer av olika innovativa in vitro-verktyg samt föreläsningar med fokus på in vitro-teknik som syftar till att ersätta djurmodeller. Programmet finns här. Fluicell kommer att visa hur 3-D encellsbioprinting kan ta in vitro-modeller till en ny nivå.

Att blicka framåt mot en mer hållbar forskningsmiljö

Givet de ständigt ökande kostnaderna för läkemedelsutveckling, och den tid som krävs för att ta ett nytt läkemedel till marknaden, kan behovet av ett nytt system för experimentell forskning inte överskattas. Även om systemen för att ersätta in vitro-studier befinner sig i sin linda, och det fortfarande är lång väg kvar innan djurförsök för vetenskapliga ändamål kan ersättas i stor skala, kan bolag som Fluicells innovativ teknik, t.ex. 3-D-bioprinting, ta oss närmare en mer hållbar FoU-miljö. BioStock ser fram emot att följa bolagets resa mot detta mål.

Innehållet i BioStocks nyheter och analyser är oberoende men BioStocks verksamhet är i viss mån finansierad av bolag i branschen. Detta inlägg avser ett bolag som BioStock erhållit finansiering från.

Prenumerera på BioStocks nyhetsbrev