An improved platform for cardiotoxicity assessment
- Reference number
- MDB10-0034
- Start and end dates
- 110501-150430
- Amount granted
- 2 100 000 SEK
- Administrative organization
- Göteborg University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Objectives of the project: The main objective with the project is to jointly develop a complete solution for predictive cardiotoxicity testing in vitro. To accomplish this objective, the project is divided into different tasks as follows: 1) Further refinement of a reliable and standardized source of human cardiomyocytes derived from pluripotent stem cells. 2) Further development of the on-chip MEA technology. 3) Preparation of cells on the chips in a ready-to-use format. 4) Development and validation of a transport system for ready-to-use chips. 5) Validation of the system using reference compounds. The collaboration between the Swedish and Japanese teams will effectively bring the expertise in human pluripotent stem cell culture and differentiation together with a novel strategy for an on-chip assay for providing further insight into the extrapolation of cardiac preclinical data to human clinical settings. The utlimate goal is to expand or replace existing in vitro and in vivo cardio-toxicity models using the unique and original approaches described in this proposal.
Popular science description
Att utveckla ett nytt läkemedel tar ca 10-15 år från ide tills ett nytt läkemedel är klart för att släppas på marknaden. En av orsakerna till att processen tar så lång tid är bl.a. för att man måste säkerställa att det nya läkemedlet inte har några skadliga biverkningar. En kritisk aspekt är att studera effekter på hjärtat, och detta gäller alla läkemedel under utveckling. Idag används experimentella modeller, inklusive försöksdjur, som har begränsad likhet med människan. Det har visat sig genom åren att dessa modeller inte alltid kan upptäcka eventuella skadliga effekter på hjärtat, vilket i slutändan har lett till att patienter avlidit pga av hjärtrelaterade problem och vissa läkemedel har dragits tillbaka ifrån marknaden. Förutom det lidande detta orsakar kostar fallerande läkemedel enorma summor. Detta understryker vikten av att tidigt i utvecklingsfasen kunna testa nya substanser i relevanta modeller som efterliknar det mänskliga hjärtat och dess celler. Idag saknar dock läkemedelsindustrin tillgång till mänskliga hjärtmuskelceller i kombination med avancerad mätteknik, och det är detta problem som denna ansökan planerar att adressera. Stamceller har förmågan att utmogna till kroppens alla typer av celler, bl.a. hjärtmuskelceller. I den aktuella ansökan planerar vi bl.a. att utveckla och förfina experimentell metodik för att, på ett kontrollerat sätt, styra mänskliga stamceller i odlingskulturer att utmogna till hjärtmuskelceller. Detta öppnar möjligheten att skapa tillgång till dessa celler för vidare utveckling av förbättrade testsystem för att undersöka eventuella skadliga biverkningar av nya läkemedel. Funktionaliteten hos de hjärtmuskelceller som utvecklas ifrån stamceller på laboratoriet kommer också att jämföras med mänsklig hjärtvävnad för att säkerställa likheten mellan de olika cellerna. Inom ramen för projektet kommer vi att utvärdera nya strategier och testplattformar i samarbete med japanska forskare och genom att använda substanser med tidigare kända egenskaper kommer dessa nya plattformar valideras. Den övergripande målsättningen med projektet är att ta fram ny och förbättrad metodik som kan ersätta vissa djurförsök och som också leder till att läkemedel med färre biverkningar utvecklas. Samtidigt som onödigt lidande hos patienter och försöksdjur minimeras, kan läkemedelprocessen göras mer kostnadseffektiv vilket i slutändan borde leda till lägre kostnader för hälso- och sjukvårdssystemen.