توسعه دارو مدت‌هاست که به مدل‌های حیوانی وابسته بوده است، اما تفاوت‌های بین گونه‌ها به این معنی است که آنچه در حیوانات کار می‌کند همیشه به انسان‌ها منتقل نمی‌شود و بیشتر داروها هنوز در حین توسعه شکست می‌خورند. اینتروا بایوسستمز، یک استارتاپ مستقر در دنور، ارگانوییدهای روده‌ای انسانی را توسعه می‌دهد؛ بافتی که در آزمایشگاه تکثیر می‌شود و عمل روده را شبیه‌سازی می‌کند، به عنوان یک راه دیگر برای مطالعه اینکه چگونه داروها و ترکیبات دیگر ممکن است بر روی بدن انسان تأثیر بگذارند قبل از اینکه بر روی افراد آزمایش شوند. پژوهشگران و شرکت‌های داروسازی به طور فزاینده‌ای به دنبال مدل‌هایی هستند که بهتر از زیست‌شناسی انسانی منعکس کنند تا آزمایش‌های حیوانی را تکمیل کرده و وابستگی خود به آن را کاهش دهند.
اینتروا، که از دانشگاه میشیگان جدا شده است، ادعا می‌کند که ارگانوییدهای آن با مدل‌های ساده‌تری که تنها بخشی از روده را تقلید می‌کنند، متفاوت است. آنها شامل انواع سلول‌ها و بافت‌های متعدد موجود در روده انسانی هستند که شرکت بر این باور است که آنها را به یک مدل مرتبط‌تر با انسان برای آزمایش داروها و ترکیبات دیگر تبدیل می‌کند، مادلین آیکن، یکی از بنیانگذاران و CTO، به TechCrunch گفت.
“بیشتر داروها در مراحل بالینی شکست می‌خورند و فکر می‌کنم درک این موضوع آسان است که ما نه موش هستیم و نه لایه‌های ساده‌ای از سلول‌ها،” آیکن گفت.
محصول اصلی این استارتاپ، گاسترو اسکرین، یک مدل ارگانویید روده‌ای انسانی است که به شرکت‌های داروسازی، بیوتکنولوژی، غذا و شیمی برای آزمایش داروها و ترکیبات دیگر می‌فروشد. هر ارگانویید حدود یک میلی‌متر عرض دارد و شرکت تقریباً 100 عدد از آنها را در یک لوله ارسال می‌کند، به گفته چارلی چایلدز، یکی از بنیانگذاران و CEO. مشتریان می‌توانند از آنها به عنوان مدل‌های روده‌ای سالم استفاده کنند یا شرایط شبیه به بیماری ایجاد کنند تا ببینند بافت چگونه به ترکیبات مختلف پاسخ می‌دهد.
“ما در واقع ارگان‌های زنده کوچک را از طریق پست به مردم می‌فرستیم،” چایلدز گفت.
فراتر از خود ارگانوییدها، اینتروا مواد لازم برای کشت و کار با آنها را نیز می‌فروشد، از جمله مخلوط‌های مغذی که سلول‌ها را تغذیه می‌کنند و مواد شیمیایی مورد استفاده در آزمایش‌ها. این شرکت همچنین مطالعاتی برای مشتریان اجرا می‌کند، از جمله طراحی آزمایش‌های سفارشی، انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی و ارائه داده‌های حاصل. بخش زیادی از این کار بر روی ایمنی دارو و تحقیقات بیماری متمرکز است. برای مثال، یک مشتری می‌تواند ارگانوییدها را به یک دارو اکسپوز کند تا ببیند آیا می‌تواند به روده آسیب بزند، یا از ارگانوییدهای مدلسازی شده برای یک وضعیت روده‌ای استفاده کند تا ببیند بافت چگونه به یک ترکیب پاسخ می‌دهد.
این استارتاپ که در سال 2024 تأسیس شده است، اکنون هفت کارمند و کمتر از 10 مشتری دارد بعد از اینکه سال گذشته 2.3 میلیون دلار سرمایه‌گذاری اولیه جذب کرده بود. به گفته CEO، اینتروا از چهارمین فصل سال گذشته تا سومین فصل امسال بیش از 400,000 دلار درآمد کسب کرده است.
تغییرات قانونی نیز به افزایش علاقه به جایگزین‌های آزمایش روی حیوانات کمک کرده‌اند. در آوریل سال گذشته، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) برنامه‌هایی برای کاهش وابستگی خود به آزمایش‌های حیوانی در توسعه داروها مشخص کرد، و جایگزین‌هایی مانند ارگانوییدها، اعضای در چیپ (دستگاه‌های کوچک که عملکرد اعضا را شبیه‌سازی می‌کنند) و مدل‌های محاسباتی مبتنی بر AI را به عنوان جایگزین‌های بالقوه معرفی کرد.
در مارس امسال، FDA پیش‌نویس راهنمایی را منتشر کرد که چگونگی تأیید توسعه‌دهندگان دارو را باید به روش‌های نوآورانه جدید، یا NAMs، یک اصطلاح برای روش‌های غیر حیوانی، وقتی که از آنها برای حمایت از ارسال‌های قانونی استفاده می‌کنند، تعیین کند. این راهنمایی یک چارچوب برای تأیید ارائه می‌دهد اما هیچ روش خاصی را تأیید نمی‌کند. اینکه آیا یک NAM می‌تواند از یک ارسال حمایت کند به عواملی مانند روش، چگونگی استفاده از آن و داده‌های ارائه شده بستگی دارد.
تغییرات در قوانین ایالات متحده که به توسعه‌دهندگان دارو اجازه می‌دهد در برخی موارد از روش‌های آزمایش غیر حیوانی استفاده کنند، شرکت‌های داروسازی را بیشتر تمایل داده است تا فناوری‌هایی مانند ارگانوییدها را بررسی کنند، آیکن به TechCrunch گفت. شرکت‌هایی که روزی در برابر این فناوری تردید داشتند، اکنون به دنبال به کارگیری ارگانوییدها در خانه هستند، او اضافه کرد.
اینتروا تنها نیست که به دنبال ساخت مدل‌های مرتبط‌تر با انسان از روده است. آلتیس بایوسستمز مدل‌های روده‌ای مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی توسعه می‌دهد، در حالی که اینسفرو ارگانوییدهای روده‌ای مشتق‌شده از بیماران را برای آزمایش سمّیت گوارشی ارائه می‌دهد. سایر همتایان مانند میمتاس با فناوری اعضا در چیپ، با استفاده از سیستم‌های میکروفلوئیدیک برای بازتولید جنبه‌هایی از محیط درون بافت‌های انسانی، رویکرد متفاوتی اتخاذ می‌کنند.
اینتروا می‌گوید که خود را در پیچیدگی و مقیاس‌پذیری مدلش از رقبا متمایز می‌کند. بر خلاف مدل‌های روده‌ای کشت‌شده از بافت‌هایی که از طریق روش‌هایی مانند کولونوسکوپی جمع‌آوری شده‌اند، گاسترو اسکرین از سلول‌های بنیادی القا شده قادر به تمام نمونه‌های سلولی بزرگسالی مشتق شده است که می‌توانند از یک نمونه خون تولید شوند، آیکن توضیح داد. این رویکرد به استارتاپ این امکان را می‌دهد که مدل‌های خود را برای بیماران مختلف شخصی‌سازی کرده و تولید را راحت‌تر مقیاس کند، او اضافه کرد.
وقتی از چایلدز پرسیده شد که چه شواهدی نشان می‌دهد گاسترو اسکرین می‌تواند پاسخ‌های دارویی انسانی را دقیق‌تر از مدل‌های فعلی حیوانی یا مبتنی بر سلول پیش‌بینی کند، او گفت که شرکت هنوز در حال ساخت این شواهد است و اکنون در مرحله دوم یک فرایند اعتبارسنجی سه مرحله‌ای قرار دارد. پس از اینکه ابتدا نشان داد گاسترو اسکرین شامل بافت‌های کلیدی روده انسانی است، اینتروا اکنون داروهای معروف با تأثیرات مستند در انسان‌ها را آزمایش می‌کند. گاسترو اسکرین پاسخ‌های مورد انتظار را به داروهایی که التهاب روده را کاهش می‌دهند و به ترکیباتی که شناخته شده‌اند که به روده آسیب می‌زنند، نشان داده است، چایلدز به TechCrunch گفت. در مرحله نهایی، این شرکت نتایج گاسترو اسکرین را مستقیماً با داده‌های کلینیکی و حیوانی موجود در شرکت‌های داروسازی مقایسه خواهد کرد. این مطالعات در حال حاضر با چندین شرکت داروسازی در حال انجام است و از هر دو ترکیبات موجود و نامزدهای جدید دارویی استفاده می‌شود، چایلدز گفت.
اینتروا از هوش مصنوعی برای ساخت ارگانوییدهای خود استفاده نمی‌کند. در عوض، چایلدز یک فرصت برای استفاده از ارگانوییدها برای تولید داده‌های بیولوژیکی که مدل‌های هوش مصنوعی به آن نیاز دارند، می‌بیند و این شرکت برنامه دارد که چنین مجموعه‌های داده‌ای را به شرکت‌های داروسازی و هوش مصنوعی مجوز دهد.
در کوتاه مدت، اینتروا بر روی مقیاس‌پذیری تولید متمرکز است. در حال حاضر می‌تواند چند هزار ارگانویید را در یک زمان تولید کند و در حال کار بر روی خودکار کردن تولید است، با هدف تولید ده‌ها هزار عدد در هر دسته، چایلدز گفت. در بلندمدت، این شرکت می‌خواهد به پزشکی شخصی برود و از سلول‌های بیماران برای ایجاد ارگانوییدهایی استفاده کند که می‌توانند داروهای مختلف را قبل از درمان آزمایش کنند. هدف جاه‌طلبانه‌تر آنها، روده مصنوعی است، رؤیایی که چایلدز گفت بر اساس مقیاس تولید و داده‌های خاص بیمار تولید شده از طریق فناوری ارگانویید آنها ساخته خواهد شد.
اینتروا اوایل چهارشنبه در TechCrunch Disrupt روی صحنه رفت، جایی که یکی از 20 استارتاپی است که برای کسب عنوان استارتاپ بیفیلدی این سال رقابت می‌کند. با ما برای ادامه‌ی این رویداد همراه باشید: Disrupt از تاریخ 13 تا 15 اکتبر در مرکز شهر سان‌فرانسیسکو برگزار می‌شود.
