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3D細胞培養技術でリスクを軽減し、候補物質を自信を持って前進させる

3D細胞培養技術は、腫瘍の進行と治療抵抗性に対する腫瘍微小環境の影響を考慮することで、2D (単層) 細胞培養アッセイの限界を克服します。 抗がん剤は、2D in vitroモデルを用いた前臨床試験で高い有効性を示しているにもかかわらず、有効性の不足と高い毒性のため、約95%が臨床試験で失敗しています。  これは、2D細胞培養アッセイが腫瘍が成長および増殖する生理学的状態を正確に模倣していないため、臨床反応の真の予測を提供しないためです。 したがって、in vivoの細胞間/細胞-細胞外マトリックス(ECM)の相互作用や、低酸素症、壊死、血管新生、細胞接着など、ヒト組織環境を模倣する腫瘍特異的3D培養モデルの使用が不可欠です。 これにより、人体のシステムをより正確に再現するシステムで抗がん剤を試験することができます。

ポスターをご覧ください

In vivo反応を予測する再構成プレートベースの3Dスクリーニングアッセイ

AACR 2022で発表されました。

当社の能力: 3D細胞培養技術を活用して、前臨床研究を強化しています

予測腫瘍学®患者由来の臓器特異的腫瘍特異的3D培養プラットフォームは、正確な臨床反応データを取得するために不可欠です

私たちの使命は、高度な腫瘍特異的3D in vitroモデルへのアクセスをクライアントに提供することにより、臨床試験における抗がん剤候補の失敗率を減らすことです。 私たちは、腫瘍学の創薬と研究を改善する革新的な技術への投資を続けています。 Predictive Oncology® 3D in vitroモデルは、腫瘍学および免疫腫瘍学療法に対する反応を早期に評価するための、より信頼性の高い結果を生み出す新しいツールを提供します。

これらの独自の細胞培養モデルは、ヒト組織の3D再構成を提供し、各疾患状態を正確に表現し、得られると予想される薬物反応をより現実的にシミュレートできる環境を提供します in vivo。 この包括的な3D培養プラットフォームは 臓器特異的な細胞および細胞外要素を統合して、腫瘍とその周囲との間の重要な相互作用を維持します。 この技術により、医薬品開発プロセスの早い段階で効果のない化合物を排除し、有望な候補を進めることができます。

Predictive Oncology®の臓器特異的3D培養モデルを使用すると、何が得られますか?

Predictive Oncology®モデルから得られた結果は、臨床反応と高いレベルの相関関係を示しています。 これは、さまざまながんモデルや組織における潜在的な治療薬の潜在的な臨床転帰を確実に予測するのに役立つことを意味します。 Predictive Oncology® モデルの特徴は次のとおりです。

  • 固形腫瘍および血液悪性腫瘍に由来するがん細胞株の3Dスフェロイドモデル(表1)
  • 急性骨髄性白血病や多発性骨髄腫などの適応症に対して、3D ECMで増殖した原発腫瘍由来の患者由来モデル
  • 共培養/マルチコンパートメントモデル: たとえば、再構築転移(r-Met)マルチコンパートメントモデルは、標的発見と薬物試験のために転移細胞集団へのアクセスを提供する唯一の利用可能なモデルです
  • 目的の腫瘍や組織に合わせて完全にカスタマイズ可能: 複数の細胞タイプ、薬物クラス(低分子、抗体、抗体薬物複合体(ADC)、免疫調節剤、CAR-T細胞などを含む)、および下流の分析方法と互換性があります

表1: 利用可能な3Dモデルシステム

モデル

オルガノイド

人間 | マウス

共培養*

(腫瘍細胞株との共培養)

初代細胞/初代共培養モデルタイプ
r-Bone (骨髄)

NCI-H929

RPMI-8226

U266

KMS-12

XG-6

J558(進行中)

5TGM1 (進行中)

MSC

BMMC

PBMC

T細胞

精製された免疫細胞

多発性骨髄腫BMMC

AML BMMC

健康なBMMC

腫瘍

骨髄毒性

固形腫瘍転移

ヒト

マウス

r-乳がん

BT-474

CAL51

MCF10の進行

MCF7

MDA-MB-231

SK-BR3

T47D

ZR75

4T1

EMT6

E0071

PyMT

線維芽細胞

がん関連線維芽細胞

 

MSC

PBMC

精製された免疫細胞
(T、B、樹状細胞)

HMEC

トリプルネガティブ(進行中)

ER+/PR+(進行中)

腫瘍

転移

ヒト

マウス

r-肺

A549

NCI-H460

HCC827

 NSCLC(進行中)

腫瘍

転移

人間
r-胃

MKN-74

AGS

  腫瘍ヒト
チューブ形成アッセイ   

HUVEC

内皮細胞

内皮管形成

ヒト

マウス

r-Liver (開発中)未定未定 

肝細胞(進行中)

星状細胞

腫瘍

薬物代謝と毒性

人間

ラット

マウス

r-膵臓(開発中)

MiaPaca2

Panc1

   腫瘍ヒト

*BMMC、骨髄単核細胞、CAF、がん関連線維芽細胞、MSC、間葉系幹細胞、PBMC、末梢血単核細胞

3D細胞培養技術でどのような検査ができますか?

  • 抗がん化合物および薬剤の組み合わせ(低分子および生物学的製剤の両方)の有効性スクリーニング
  • 抗体薬物複合体(ADC)、二重特異性抗体/三重特異性抗体、CAR-T細胞など、幅広い腫瘍免疫療法を評価
  • 作用機序および免疫調節を決定する
  • 薬剤耐性のメカニズムの決定
  • 失敗した薬剤候補の再活性化
  • オフターゲット毒性の評価
  • 腫瘍微小環境のリモデリングを評価する
  • 原発性および転移性腫瘍における創薬  

Predictive Oncology®とのパートナーシップを通じて、3D細胞培養技術の採用を促進することを目指しています

当社は、がん治療薬の効率的な開発を進めるためのソリューションを推進する取り組みの一環として、Predictive Oncology®社と提携し、同社の高度な技術に基づく腫瘍特異的3D前臨床モデルの開発と商業化を行っています。 一例として、再構成された骨(r-Bone)モデルは、多発性骨髄腫、急性骨髄性白血病、固形腫瘍転移に見られる腫瘍微小環境を模倣するプレートベースの3D培養アッセイです。 このモデルの特徴の詳細については、技術スポットライトをご覧になり、ウェビナーをご視聴ください。

参照:

  1.  コラI、ランディスJ、製薬業界は中止率を下げることができるか? Nat Rev Drug Discov. 2004年8月;3(8):711-5。DOI: 10.1038/nrd1470 PMID: 1528673 

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