Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методологии доклинической оценки биотрансформации и гепатотоксичности лекарственных средств в системах in vitro с имитацией микроциркуляции

Номер контракта: 14.579.21.0018

Руководитель: Тоневицкий Александр Григорьевич

Должность руководителя: Ведущий научный сотрудник

Докладчик: Сахаров Дмитрий Андреевич, Генеральный директор

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
гепатотоксичность, биотрансформация, доклинические исследования in vitro, микробиореактор, клеточная модель печени, лекарственные взаимодействия, цитохром р450

Цель проекта:
Известно, что печень принимает активное участие в элиминации большинства ксенобиотиков, в связи с чем является частой мишенью реализации токсических эффектов лекарственной терапии. Более того, в процессе биотрансформации ксенобиотиков могут образовываться токсические метаболиты, представляющие опасность для здоровья человека. В настоящее время доклинические исследования токсичности лекарственных средств проводятся с использованием лабораторных животных. В то же время известно, что ответ различных организмов на воздействие ксенобитиков характеризуется видовой специфичностью, определяющей, в том числе, и степень токсичности вещества для организма. В связи с чем, ряд разрабатываемых лекарственных субстанций и средств не являются токсичными для лабораторных животных, но оказываются токсичными для человека. Целью данного исследования является разработка методологии доклинических исследований гепатотоксичности и биотрансформации лекарственных средств in vitro, основанную на гистотипических трехмерных клеточных моделях печени человека, культивируемых в условиях имитации микроциркуляции, позволяющую получить достоверные данные о безопасности лекарственного средства для здоровья человека, исследовать метаболизм ксенобиотиков в краткосрочных лабораторных тестах без использования лабораторных животных, а также разработать необходимый для ее реализации специализированное микрофлюидное устройство, обеспечивающее проведение стандартизованных однотипных одномоментных независимых исследований, количество которых достаточно для получения статистически достоверных результатов.

Основные планируемые результаты проекта:
В рамках работы были разработаны экспериментальные образцы трехмерной гистотипической клеточной модели печени человека на основе клеточной линии HepaRG, культивируемые в планшетах и в условиях микробиореактора. Выбран состав бессывороточной питательной среды для инкубации с лекарственными средствами, чтобы исключить вероятность их неспецифического связывания с компонентами сыворотки вариабельного состава.
Разработана методика оценки гепатотоксичности лекарственных средств в системах in vitro. Выполнена оценка информативности разработанной методики гепатотоксичности тестируемых веществ, заключающаяся в сравнении установленного значения IC50 для тестируемых соединений с известными значениями in vivo исследованиями летальной дозы (LD50) экспериментальных животных.
Разработана методика исследования биотрансформации лекарственных средств in vitro. Выполнена экспериментальная оценка информативности разработанной методики.
На следующих этапах проекта планируется разработать конструкции микрофлюидного устройства для реализации разработанных методик, провести экспериментальные испытания микрофлюидного устройства.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечным продуктом работа, выполненных в рамках проекта, являются методики оценки гепатотоксичности и биотрансформации лекарственных средств in vitro, основанную на гистотипических трехмерных клеточных моделях печени человека, культивируемых в условиях имитации микроциркуляции, а также микрофлюидное устройство для реализации разработанных методик.
В настоящее время в России не существует аналогичных методик доклинического исследования безопасности препаратов для организма человека in vitro. В Европе использование клеточных технологий для оценки токсичности веществ ограничено косметологической отраслью.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разработанная технология может быть использована в фармакологической и косметической отраслях.
Использование клеточных технологий для оценки токсичности веществ на организм человека позволит уменьшить стоимость и сроки доклинических исследований, а также количество неудач на первой стадии клинических исследований.
Коллектив ООО НТЦ "БиоКлиникум" входит в международные консорциумы по внедрению технологий in vitro в доклинические исследования и активно участвует в популяризации разрабатываемых методик на национальных и международных конференциях.

Текущие результаты проекта:
Определена область получения достоверных результатов разработанной клеточной модели печени человека (КМПЧ) при воздействии различных концентраций контрольного вещества. Выбран состав бессывороточной питательной среды для инкубации с лекарственными средствами, чтобы исключить вероятность их неспецифического связывания с компонентами сыворотки вариабельного состава. Экспериментально определена IC50 (концентрация вещества, при которой происходит гибель 50% клеток) в качестве параметра гепатотоксичности исследуемых лекарственных средств.
Разработана методика оценки гепатотоксичности лекарственных средств в системах in vitro. Выполнена оценка информативности разработанной методики гепатотоксичности тестируемых веществ, заключающаяся в сравнении установленного значения IC50 для тестируемых соединений с известными значениями in vivo исследованиями летальной дозы (LD50) экспериментальных животных.
Выбраны оптимальные условия культивирования КМПЧ в микробиореакторе на основании сравнения активности ферментов семейства цитохрома Р450 и Р-гликопротеина при различных режимах циркуляции питательной среды. Разработана методика исследования биотрансформации лекарственных средств in vitro. Выполнена экспериментальная оценка информативности разработанной методики.