Технология тканевых чипов Рочестерского университета человеческими клетками вошла в пилотную программу регулятора и может получить статус метода, данные которого фармкомпании смогут использовать при подаче заявок на новые препараты
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) включило технологию тканевых чипов Рочестерского университета в пилотную программу ISTAND (Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs). Это решение означает, что регулятор признал за платформой потенциал заменить животных на доклинических испытаниях — по крайней мере, для одного из самых опасных классов побочных эффектов. Программа ISTAND оценивает перспективные инструменты, способные повысить точность и безопасность разработки лекарств, и для платформы TraCe-bMPS это первый шаг к получению статуса квалифицированного метода, данные с которого фармкомпании смогут прикладывать к заявкам на новые препараты.
Технология построена на модульных чипах µSiM с ультратонкими кремниевыми мембранами, на которых культивируются человеческие клетки. В чипы встроены датчики, непрерывно измеряющие уровень воспалительных сигналов.
Исследователи нацелены на предсказание двух конкретных осложнений иммунотерапии. Первое — синдром высвобождения цитокинов, или цитокиновый шторм: лавинообразный выброс иммунных сигнальных молекул, который может привести к полиорганной недостаточности и смерти. Второе — синдром нейротоксичности, связанный с иммунными клетками (ICANS), при котором активированная иммунная система повреждает нервную ткань, вызывая отёк мозга, спутанность сознания и судороги. Оба осложнения — главная причина остановки клинических испытаний перспективных иммуноонкологических препаратов.
Животные модели с обеими задачами справляются плохо. Руководитель центра TraCe-bMPS профессор биомедицинской инженерии Джеймс Макграт прямо заявляет: животные раз за разом не могут предсказать цитокиновый шторм у человека. Причина в том, что иммунная система макак или крыс реагирует на те же антитела иначе, чем человеческая, — ключевые рецепторы и сигнальные каскады не совпадают. Чип же засевается именно человеческими клетками и воспроизводит барьерную функцию тканей — например, гематоэнцефалический барьер, от которого зависит, пропустит ли мозг токсичные иммунные сигналы. Встроенные сенсоры позволяют увидеть реакцию в реальном времени, а не реконструировать её по косвенным признакам, как при вскрытии животного.
Решение FDA принято на фоне ускоряющегося отказа от животных в американской регуляторной практике. В 2022 году Конгресс принял Закон о модернизации FDA 2.0, который отменил обязательное требование тестировать новые препараты на животных перед клиническими испытаниями — теперь закон разрешает использовать альтернативные методы, включая органы на чипе и компьютерное моделирование. Включение платформы TraCe-bMPS в ISTAND — одно из первых практических воплощений этого закона. Следующий этап для разработчиков — согласование с регулятором плана клинической валидации: сроков, протоколов обмена данными и статистических критериев, по которым чип будет признан достаточно надёжным для использования в заявках на новые лекарства.
Если квалификация будет получена, фармкомпании впервые в истории смогут заменить часть тестов на животных на данные, сгенерированные исключительно человеческими клетками в микрофлюидном устройстве, — что касается не гипотетических отдалённых рисков, а конкретных, смертельно опасных осложнений, которые сейчас выявляются только на пациентах.
