Molti promettenti farmaci candidati non riescono a superare gli studi clinici a causa di gravi effetti collaterali, nonostante i successi nei test di laboratorio su colture cellulari. Questo fenomeno è frequente quando le cellule utilizzate provengono da tessuti animali, evidenziando una discrepanza nella trasposizione dei risultati nei soggetti umani. Tuttavia, un nuovo approccio basato sulle cellule staminali umane pluripotenti indotte (hiPS) potrebbe rivoluzionare l’intero processo di sviluppo dei farmaci.
La ricerca
La ricerca, pubblicata recentemente, indica che le cellule staminali umane pluripotenti indotte, ottenute da tessuti umani, offrono una base più accurata per testare l’efficacia e la sicurezza dei farmaci rispetto ai modelli convenzionali basati su cellule animali. Questo avvicinamento potrebbe aumentare significativamente le probabilità di successo di un farmaco candidato. Tuttavia, per sfruttare appieno il potenziale delle hiPS, sono necessarie soluzioni innovative per la produzione su larga scala e la conservazione delle cellule.
Il Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering (IBMT) ha sviluppato tecnologie avanzate per ottimizzare la produzione di cellule in bioreattori e per garantire la crioconservazione efficace delle hiPS. Questi progressi stanno aprendo nuove possibilità nell’utilizzo delle colture cellulari nei test di tossicità e nella scoperta di farmaci.
I ricercatori hanno affrontato la sfida di replicare le condizioni fisiologiche all’interno del corpo umano all’interno dei bioreattori, permettendo alle cellule di proliferare senza compromettere la loro funzionalità. Con l’impiego di idrogel elastici come substrato, sono stati in grado di produrre grandi quantità di cellule funzionali in tempi brevi, rappresentando un notevole passo avanti nella produzione su larga scala di hiPS.
Inoltre, il Fraunhofer IBMT ha sviluppato metodi di crioconservazione unici che consentono di mantenere la piena funzionalità delle cellule dopo il congelamento e lo scongelamento. Questi protocolli dettagliati garantiscono che le hiPS conservino le loro proprietà anche dopo essere state conservate a lungo termine, permettendo agli ospedali e ai laboratori farmaceutici di tenere in stock le colture cellulari necessarie per i test tossicologici e farmacologici.
Nuovi farmaci più accurati e sostenibili
Questi avanzamenti tecnologici promettono di migliorare significativamente il processo di sviluppo dei farmaci, consentendo la sostituzione dei test convenzionali con sistemi più accurati e eticamente sostenibili. Il potenziale delle hiPS potrebbe essere sfruttato per lo sviluppo di trattamenti per una vasta gamma di malattie, dalla demenza alle malattie cardiache e oculari.
Il progetto, sostenuto da finanziamenti dell’Unione Europea nell’ambito dell’iniziativa EIT Health, ha coinvolto partner come Janssen Pharmaceutica NV e l’Istituto di Bioingegneria della Catalogna.