Platforma na bázi organoidů umožňuje přesné vyhodnocení účinnosti protilátky a vakcíny

Výzkumný tým úspěšně vyvinul první nosní organoidní SARS-CoV-2 neutralizující platformu pro hodnocení protilátek na světě.

Platforma používá respirační organoidy, které adekvátně modelují virovou infekci v lidském respiračním traktu, což umožňuje přesné posouzení účinnosti protilátek a vakcín proti SARS-CoV-2, viru zodpovědným za Covid-19.

Výzkumný článek s názvem „Neutralizační testy založené na organoidech odhalují výrazný profil protilátek SARS-CoV-2 a rekapitulují účinnost v reálném světě“ IS “IS Publikováno v Sborník Národní akademie věd.

Porovnání konvenční metody založené na buněčných liniích obvykle používané vědeckou komunitou a organoidní platformou vyvinutá Hkumed, profesorem Yuen Kwok-yung, předsedou infekčních chorob a profesora Henryho Fok v infekčních nemocí, přispívá k studii, „uvedl,„ naše studie revolucionizuje metody založené na buněčných liniích pro hodnocení účinnosti protilátek.

„Použitím respiračních organoidů můžeme přesněji vyhodnotit terapeutický potenciál neutralizačních protilátek v lidském těle a poskytovat spolehlivější vědecké důkazy pro klinickou léčbu.

„Doufáme, že se tato inovace stane novým zlatým standardem pro měření účinnosti neutralizačních protilátek a vakcín proti respiračním virům.“

Americká správa potravin a léčiv (FDA) aktivně podporuje přijetí organoidních technologií při vývoji léčiv. Hodnocení preklinické bezpečnosti a účinnosti založené na organoidech mají velký potenciál k rychlému vývoji léčiv protilátek.

Profesorka Jane Zhou Jie, docentka, která vedla výzkum, vysvětlila: „Existují rostoucí důkazy, které ukazují, že experimenty používající buněčné linie skutečně neodrážejí skutečné účinky protilátek v lidském těle. Zřízení platformy, která úzce napodobuje fyziologii člověka, je proto zásadní pro rozvoj léčiva.“

Inovativní platforma HKUMED je připravena stát se nezbytným nástrojem pro hodnocení antivirových léčiv a vakcín proti respiračním virům, což zrychluje vývoj účinných terapií.

Průkopnický systém respirační organoidní kultury

V reakci na globální pandemii CoVID-19, která začala na začátku roku 2020, vědci z celého světa rychle vyvinuli monoklonální protilátky zaměřené na protein SARS-CoV-2, aby blokovaly virový vstup tím Mnoho z těchto léků dostalo povolení nouzového použití pro vysoce rizikové pacienty.

Od roku 2017 profesoři Jane Zhou Jie, předseda oddělení Kelvin do Kai-Wang, a Yuen Kwok-Yung spolupracují s profesorem Hans Clevers z Hubrecht Institute, globálním lídrem v oblasti organoidů, za účelem vytvoření systému respirační organoidních kultur pomocí plicních kmenových buněk a nosních epotelových buněk.

Prostřednictvím nepřetržité optimalizace se tým vyvinul standardizované nosní, dýchací cesty a alveolární organoidy, což umožnilo rekonstrukci a rozšíření úplných respiračních epiteliálních buněk v laboratorních prostředích.

Tyto organoidy se staly nepostradatelnými nástroji pro výzkum respiračních chorob a vývoj léčiv a nabízejí vysoce spolehlivé modely, které pečlivě simulují buněčné složení a funkčnost lidských respiračních tkání.

Inovativní modely respiračních organoidů a aplikací na bázi organoidů získaly zlaté medaile na mezinárodní výstavě vynálezů v Ženevě v roce 2023 a 2025.

Na rozdíl od tradičních buněčných linií tyto organoidy věrně simulují tkáně lidských dýchacích cest a nabízejí biologicky relevantní platformu pro hodnocení účinnosti protilátek.

Přesné hodnocení pro posílení vývoje protilátky a vakcíny

Výzkumný tým propagoval použití nosních organoidů k ​​posouzení neutralizační protilátkové aktivity. Tato nová metoda se ukázala jako přesnější než tradiční buněčné experimenty. Například protilátka VIR-7831 vykazovala omezenou účinnost proti variantům Omicron v tradičních experimentech založených na buněčných liniích, což vedlo FDA k zrušení jejího klinického použití.

Několik klinických studií však později prokázalo svou účinnost při prevenci závažných onemocnění a smrti během dominance Omicron.

Organoidní platforma HKUMED odrážela tyto klinické výsledky a odhalila silnou antivirovou aktivitu udělenou Vir-7831 a souvisejícími protilátkami. Podobně jiná skupina protilátek zaměřených na S2, účinné v experimentech na zvířatech, vykazovala výrazně vyšší antivirovou účinnost u organoidů ve srovnání s testy na bázi buněčných linií.

Protože hladiny virového receptoru a proteázy v organoidech se velmi podobají hladinám nalezeným v lidských respiračních tkáních, mohou tyto respirační organoidy přesně předpovídat klinickou účinnost protilátek u lidí.

To nejen zlepšuje hodnocení účinnosti protilátek SARS-CoV-2, ale také pomáhá identifikovat terapeutické protilátky a vakcíny se skutečným klinickým potenciálem, což nakonec usnadňuje vývoj jiných antivirových léčiv a vakcín.

FDA podporuje organoidní technologii k urychlení vývoje protilátek

FDA oznámila významný posun politiky v dubnu letošního roku a povzbuzoval používání technologie organoidů v Vývoj léčiv a nastínit plány na postupné stanovení povinného testování zvířat do tří až pěti let.

Profesorka Jane Zhou Jie komentovala: „Jako zakládající tým organoidní platformy jsme odhodláni posouvat hranice dýchacích organoid technologie. S využitím modelů, které těsněji napodobují fyziologii člověka, se snažíme podpořit transformační pokrok ve vývoji antivirových protilátkových léků a vakcín s přesnějšími a efektivnějšími hodnotícími nástroji. “

Profesor Kelvin do Kai-Wang dochází: „Organoidy budou hrát klíčovou roli v biomedicínském výzkumu a vývoji antivirová léčiva a vakcíny, což dále zlepšuje výsledky léčby pacientů a pokrok v oblasti vědeckého pokroku, což nakonec významně přispívá k globálnímu veřejnému zdraví. “