Как эмбрионоподобные модели из стволовых клеток могут использоваться в тестах на безопасность лекарств

Ученые в ходе пилотного исследования продемонстрировали, как 3D-модели из эмбриональных стволовых клеток, называемые гаструлоидами, можно использовать для оценки безопасности лекарств и методов лечения для развивающихся эмбрионов.

Для одобрения препаратов как безопасных для беременных женщин они должны пройти различные этапы тестирования, включая эксперименты на животных. Чтобы дополнить эти тесты, фармацевтические компании начинают разрабатывать тесты на стволовых клетках, которые могут предсказывать исходы раньше в процессе разработки лекарств. Однако часто эти клетки располагаются в один слой, а не в сложные 3D-структуры, характерные для эмбрионов.

Под руководством Наоми Морис из Института Фрэнсиса Крика (ранее в Кембриджском университете) и в сотрудничестве с Roche ученые исследовали прогностический потенциал 3D-моделей эмбриональных стволовых клеток — гаструлоидов. При выращивании в определенных условиях эти модели самоорганизуются в структуры, похожие на части развивающихся эмбрионов.

В исследовании, опубликованном в Reproductive Toxicology, команда протестировала влияние семи фармацевтических соединений, включая ибупрофен, пенициллин и талидомид, на мышиные и человеческие гаструлоиды. Было обнаружено, что гаструлоиды реагируют на соединения аналогично известным реакциям эмбрионов. Это свидетельствует о том, что их можно будет использовать в фармацевтическом тестировании.

Использование гаструлоидов может помочь определить, вероятно ли соединение безопасно, а также улучшить отбор соединений для последующих испытаний на животных.

Как отмечает Наоми Морис, существующие тесты на безопасность лекарств надежны и эффективны, но гаструлоиды предлагают клеточную модель, которая тесно напоминает структуру эмбрионов и может помочь сузить количество соединений для тестов на животных. Для разработчиков лекарств это может улучшить прогноз успешности прохождения потенциальным препаратом длительного процесса испытаний.

Исследователи продолжат работу с гаструлоидами в Институте Крика, проводя дополнительные эксперименты для подтверждения результатов и определения оптимальных методов масштабирования этого подхода.