Modele zwierzęce są niezbędne do oceny bezpieczeństwa i skuteczności terapii przed rozpoczęciem badań klinicznych na ludziach. Pozwalają one naukowcom zrozumieć, jak leczenie działa w żywym organizmie, dostarczając informacji, których nie można uzyskać wyłącznie w badaniach laboratoryjnych.
Ocena ryzyka
Jedną z zalet wykorzystania modeli zwierzęcych jest możliwość oceny potencjalnego ryzyka związanego z terapią genową. Naukowcy mogą obserwować, jak terapia zachowuje się w żywym organizmie, identyfikując tkanki lub narządy, na które ma wpływ, oraz nieoczekiwane skutki uboczne, zanim przejdą do badań na ludziach.
Badanie długoterminowego bezpieczeństwa
Ocena długoterminowego bezpieczeństwa jest kolejnym ważnym aspektem badań przedklinicznych. Obserwowanie skutków nowych terapii u zwierząt przez dłuższy czas, czasem nawet przez kilka pokoleń, pomaga naukowcom zidentyfikować opóźnione lub postępujące konsekwencje, które mogą nie być zauważalne w krótszych badaniach.
Ocena skuteczności terapeutycznej
Oprócz kwestii bezpieczeństwa, modele zwierzęce odgrywają rolę w testowaniu skuteczności terapii. Pozwalają one naukowcom zbadać, jak terapia genowa działa w praktyce, dając wgląd w jej potencjalny sukces u ludzi. Na przykład dystrofia mięśniowa Duchenne'a (DMD) jest spowodowana utratą białka zwanego dystrofiną w wyniku mutacji genetycznej. Naukowcy wykorzystują myszy pozbawione dystrofiny do testowania terapii genowych mających na celu przywrócenie produkcji dystrofiny. Skuteczność terapii bada się poprzez pomiar poziomu dystrofiny w mięśniach oraz ocenę siły i funkcji mięśni. Jeśli u leczonych myszy obserwuje się przywrócenie ekspresji dystrofiny i poprawę wydolności mięśni, sugeruje to, że terapia może być skuteczna u ludzi. Ten etap ma fundamentalne znaczenie dla podjęcia decyzji o przeprowadzeniu badań klinicznych na ludziach.
Optymalizacja dostarczania i dawkowania
Badania na modelach zwierzęcych mogą również pomóc w optymalizacji dawki i mechanizmów dostarczania nowych terapii. Naukowcy mogą testować i udoskonalać różne metody dostarczania genów. Badania na zwierzętach pomagają również naukowcom ocenić, jak dobrze terapia jest rozprowadzana w organizmie, czy dociera do zamierzonych tkanek i czy powoduje pożądany poziom ekspresji bez wywoływania szkodliwych skutków ubocznych. Dzięki precyzyjnemu dostosowaniu metod podawania w modelach zwierzęcych naukowcy mogą poprawić bezpieczeństwo i skuteczność terapii genowych przed przetestowaniem ich na ludziach.
Dlaczego potrzebujemy danych dotyczących zwierząt?
Dzięki wiedzy zdobytej na modelach zwierzęcych naukowcy mogą udoskonalać terapie genowe, aby poprawić zarówno bezpieczeństwo, jak i skuteczność w badaniach na ludziach, torując drogę do pomyślnych zastosowań klinicznych. Organy regulacyjne, takie jak Europejska Agencja Leków (EMA) i Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA), wymagają szczegółowych danych przedklinicznych przed zatwierdzeniem badań klinicznych na ludziach. Badania przedkliniczne często opierają się na modelach zwierzęcych w celu wykazania bezpieczeństwa, skuteczności i odpowiedniego dawkowania.
Chociaż wykorzystanie zwierząt pozostaje w wielu przypadkach niezbędnym krokiem, obecnie podejmuje się znaczne wysiłki w celu zminimalizowania ich wykorzystania poprzez alternatywne metody, takie jak zaawansowane modele komórkowe, technologia organów na chipie oraz symulacje komputerowe. Względy etyczne i zasady 3R (zastąpienie, ograniczenie i udoskonalenie) kierują naukowcami, aby zapewnić, że badania na zwierzętach są przeprowadzane w sposób odpowiedzialny i tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne.
Dowiedz się więcej o tym, jak komórki macierzyste są wykorzystywane do modelowania chorób
(Odpowiedź została udzielona przez Matilde Vale, stypendystkę GETRADI z Instytutu Genetyki Molekularnej Czeskiej Akademii Nauk)
Aby opracować terapię genową lub komórkową dla danego schorzenia, naukowcy muszą najpierw zrozumieć genetyczne lub komórkowe przyczyny tego schorzenia. Może to być długotrwały proces.
Nawet jeśli przyczyna schorzenia jest znana, terapia genowa nie zawsze jest odpowiednią metodą leczenia.
Terapia komórkowa opiera się na dogłębnym zrozumieniu zachowania komórek wykorzystywanych w terapii po przeszczepieniu do organizmu oraz reakcji danej części ciała na przeszczepione komórki.
Różne schorzenia wymagają różnych metod leczenia. Na przykład nowotwory krwi można leczyć poprzez podanie środka terapeutycznego, natomiast guzy lite wymagają bardziej ukierunkowanego podejścia. Oznacza to, że istnieją różne wyzwania technologiczne i związane z bezpieczeństwem, jeśli chodzi o podawanie leków.
Wreszcie należy wziąć pod uwagę kwestie logistyczne.
Więcej szczegółowych informacji można znaleźć w naszej broszurze informacyjnej na ten temat.
Produkty lecznicze terapii zaawansowanej (ATMP) to leki stosowane u ludzi, oparte na komórkach, genach lub tkankach. ATMP stanowią podgrupę terapii genowych i komórkowych; nie wszystkie terapie genowe i komórkowe są lekami lub odpowiadają prawnej definicji ATMP.
ATMP Sweden omawia różne kategorie ATMP tutaj.
Geny, białka i komórki
Nasze ciała składają się z komórek, a różne komórki pełnią różne funkcje. Geny zawierają informacje dotyczące produkcji białek, działając jak plany lub instrukcje. Białka są składnikami lub budulcem naszych komórek. Funkcja i zachowanie komórki zależą od tego, jakie białka są produkowane.
Zmiana w genie, która powoduje zmianę w białku, nazywana jest mutacją. Wiele mutacji jest nieszkodliwych, ale niektóre mogą być szkodliwe. Może to oznaczać, że ważne białko jest produkowane w zbyt małej lub zbyt dużej ilości lub że jest produkowane nieprawidłowo i nie może pełnić swojej roli w organizmie. Każdy z tych przypadków może prowadzić do choroby.
Terapia genowa
Terapia genowa to technika wykorzystująca lub manipulująca materiałem genetycznym, takim jak DNA, w celu leczenia, zapobiegania lub wyleczenia choroby lub zaburzenia. Może to oznaczać dodanie kopii funkcjonalnego genu lub „poprawienie” genu, tak aby produkował funkcjonalne białko.
Terapia komórkowa
Terapia komórkowa polega na wykorzystaniu żywych komórek do leczenia chorób, interweniując na poziomie komórkowym, a nie genetycznym. W terapii komórkowej często wykorzystuje się komórki macierzyste, ponieważ mogą one wytwarzać różne typy komórek w celu naprawy uszkodzonej tkanki.
Klasyfikacja terapii
Klasyfikacja terapii może być bardzo skomplikowana, ponieważ może zależeć od wielu różnych czynników.