Nel campo della ricerca e dello sviluppo di farmaci, sono richiesti sempre più accuratezza nella valutazione dell’efficacia e della sicurezza nei test non clinici e un’ulteriore semplificazione dei processi di sviluppo. La crescente esigenza di nuovi metodi basati su tecnologie avanzate di analisi di sistemi microfisiologici come organoidi, cellule nervose e cardiomiociti derivati da cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC), che consentono una valutazione estremamente accurata degli effetti dei composti sul corpo umano, senza il ricorso alle sperimentazioni sulle cavie animali.
Questi strumenti possono offrire un nuovo approccio alla sperimentazione animale, attualmente obbligatoria prima della sperimentazione clinica di nuovi farmaci. Inoltre, l’acquisizione di dati cellulari più sofisticati dovrebbe contribuire alle iniziative di ricerca sulle malattie.
237.000 per i neuroni in alta definizione
Sony Semiconductor Solutions Corporation, SCREEN Holdings e VitroVo hanno annunciato di aver sviluppato congiuntamente e di essere pronti a sperimentare un sistema a matrice di microelettrodi (MEA – Microelectrode Array) basato su tecnologia CMOS-MEA ad alta densità, dotato di circa 237.000 elettrodi.
Combinando i più avanzati sensori Sony, la tecnologia di misurazione dell’attività elettrica cellulare del gruppo SCREEN e le conoscenze di VitroVo in materia di valutazione dei composti e analisi dei dati basate su MEA, il sistema consente di misurare e registrare i dati sull’attività cellulare ad alta densità, un processo in precedenza molto complesso da realizzare, e di visualizzare l’attività cellulare in alta definizione.
Questa innovazione mira a contribuire innanzitutto alla ricerca sulle malattie neuronali e cardiache e allo sviluppo di nuovi farmaci.
Le tre aziende si sono unite per sviluppare il sistema MEA ad alta densità con la collaborazione del Tohoku Institute of Technology (Tohtech). Basato sui dati dell’attività elettrica delle cellule, il sistema consente di osservare le differenze tra cellule malate e cellule sane e la risposta delle cellule ai composti a livello della singola cellula. In particolare, la tecnologia CMOS-MEA ad alta densità di Sony attualmente in fase di sviluppo, e la tecnologia del gruppo SCREEN per la misurazione dell’attività elettrica cellulare sono state combinate per rilevare il potenziale elettrico extracellulare, con una matricedi microelettrodi ad alta densità, che genera dati convertiti e trasmessi sotto forma di immagine. Grazie a questo processo è possibile monitorare le scariche cellulari, misurare e registrare la reazione.
Un software per analisi avanzato
Il sistema sfrutta un algoritmo ottimizzato da VitroVo per la valutazione dei composti e integra un software di analisi che consente una migliore operatività. È possibile visualizzare rapidamente su un monitor i risultati delle analisi, come la frequenza di scariche cellulari calcolata dai dati di misurazione del potenziale elettrico e delle immagini. Queste funzionalità di misurazione e analisi consentono di acquisire dati sull’attività cellulare con una densità maggiore rispetto ai metodi convenzionali.
Poiché il sistema consente l’osservazione dei neuroni, potrà facilmente essere utilizzato anche nella ricerca e nello sviluppo di nuovi farmaci per malattie mentali come la depressione e la schizofrenia, disturbi neurologici come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e il morbo di Alzheimer, nonché nella ricerca di base sulle neuroscienze.
Per verificare l’efficacia del sistema e del metodo di valutazione e promuovere lo sviluppo tecnico in vista della commercializzazione, le tre aziende forniranno congiuntamente il sistema a società e istituti di ricerca impegnati nello sviluppo di farmaci su base sperimentale.
Oltre alla fornitura del sistema da parte di SCREEN, VitroVo offrirà il supporto per l’introduzione del sistema attraverso la consulenza sulle procedure di coltura cellulare, l’analisi dei dati personalizzati e l’interpretazione dei risultati dei test. Allo stesso tempo, VitroVo inizierà a offrire servizi di ricerca a contratto per verificare l’efficacia del sistema.
Per ulteriori informazioni vi rimandiamo al sito di Sony.
