FDA впервые одобрило «органы на чипе» для тестов лекарств взамен животных

Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) подключило платформу тканевых чипов, созданную в Рочестерском университете, к специализированной программе ISTAND (Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs). Данный шаг свидетельствует о том, что ведомство видит в разработке реальную альтернативу лабораторным животным на доклиническом этапе — по крайней мере, в отношении прогнозирования наиболее опасных побочных реакций. Инициатива ISTAND создана для отбора передовых методик, способных повысить безопасность и эффективность фармотрасли. Для системы TraCe-bMPS это ключевой рубеж на пути к официальной квалификации, после которой производители лекарств смогут официально включать результаты таких тестов в свои досье для регулятора.

В основе технологии лежат модульные микрофлюидные чипы µSiM, оснащенные сверхтонкими кремниевыми мембранами для культивирования человеческих клеточных культур. Конструкция дополнена высокоточными датчиками, которые в непрерывном режиме отслеживают концентрацию маркеров воспаления.

Главная цель исследователей — научиться с высокой точность предсказывать два тяжелейших осложнения иммунотерапии. Первое из них — цитокиновый шторм, представляющий собой лавинообразный выброс сигнальных молекул, способный вызвать отказ жизненно важных органов и летальный исход. Второе — синдром нейротоксичности (ICANS), при котором активированный иммунитет атакует нервные структуры, провоцируя отеки головного мозга, судорожные припадки и спутанность сознания. Именно эти патологии чаще всего становятся причиной экстренного прекращения клинических испытаний многообещающих иммуноонкологических препаратов.

Традиционные животные модели демонстрируют крайне низкую эффективность в решении подобных задач. Руководитель проекта TraCe-bMPS, профессор биоинженерии Джеймс Макграт подчеркивает, что эксперименты на животных регулярно дают сбои при прогнозировании цитокинового шторма у людей. Расхождение обусловлено биологическими различиями: иммунный ответ мышей или макак на те же антитела кардинально отличается от человеческого из-за несовпадения ключевых рецепторов. Разрабатываемый же чип заселяется непосредственно клетками человека и воссоздает барьерные ткани организма — например, гематоэнцефалический барьер, преграждающий путь токсичным соединениям в мозг. Интегрированные сенсоры фиксируют реакцию в режиме реального времени, избавляя ученых от необходимости делать выводы по косвенным признакам после посмертного анализа тканей животных.

Решение FDA гармонично вписывается в глобальный тренд на отказ от биомоделей в американской регуляторной среде. Еще в 2022 году Конгресс ратифицировал Закон о модернизации FDA 2.0, отменивший жесткое требование в обязательном порядке тестировать фармпрепараты на животных перед переходом к людям. Теперь законодательство официально разрешает применять передовые альтернативы, включая компьютерный инжиниринг и системы «органы на чипе». Интеграция платформы TraCe-bMPS в программу ISTAND стала одним из первых практических шагов по реализации этого закона. Дальнейшие действия создателей чипа связаны с согласованием протоколов клинической валидации с регулятором — утверждением временных рамок, стандартов обмена информацией и статистических метрик, которые подтвердят надежность методики для включения в официальные заявки.

В случае успешной сертификации фармацевтическая индустрия впервые получит законное право заменять часть экспериментов на животных данными, полученными на человеческих клетках с помощью микрофлюидных систем. Речь идет не о теоретических перспективах, а о предотвращении реальных, угрожающих жизни осложнений, которые до сих пор удавалось выявить лишь на этапе испытаний с участием реальных пациентов.

Источник: iXBT