Relever les défis de l’IA dans la découverte de médicaments, Sauver des millions avec les cœurs-sur-puce, une bio-imprimante 3D à grande vitesse révolutionnaire et plus encore
Actus des méthodes non-animales
11 - 15 NOV 2024NEWS, RAPPORTS, PRISES DE POSITION
1. VICT3R : Un nouveau projet européen vise à réduire les tests sur les animaux grâce à l’IA
Lancé en septembre, le projet VICT3R (Virtual Control animals 3R) analyse les données historiques des sociétés pharmaceutiques pour créer virtuellement des animaux synthétiques à l’aide de l’IA générative et le machine learning ; une initiative coordonnée par MELIS-UPF visant à réduire jusqu’à 25 % l’utilisation d’animaux de laboratoire dans les tests de sécurité des médicaments.
En réduisant le recours aux tests sur les animaux, le projet répond aux préoccupations éthiques et à la réduction des coûts de recherche, car les études sur les animaux sont nettement plus coûteuses que les méthodes in vitro ou in silico. À terme, l’objectif est d’obtenir l’approbation des agences réglementaires pour utiliser des groupes de contrôle virtuels dans les évaluations de sécurité de nouveaux médicaments et produits chimiques, ce qui pourrait changer le paradigme réglementaire.
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2. Organes-sur-puce : Collection thématique par la Royal Society of Chemistry
La technologie des organes-sur-puce a rapidement gagné en importance et en pertinence se positionnant à l’interface entre la biologie et l’ingénierie en raison de son potentiel de révolution de la recherche biomédicale et des applications cliniques. Ces dispositifs de micro-ingénierie imitent les fonctions physiologiques des organes humains, fournissent de puissantes plateformes microfluidiques pour la modélisation des maladies, vérifient la toxicologie pour les tests de nouveaux médicaments et thérapies et pour la médecine personnalisée.
La revue de la Royal Society of Chemistry a lancé une collection thématique, qui vise à mettre en lumière les avancées les plus innovantes et les plus révolutionnaires avec la technologie des organes-sur-puce et les applications à la pointe du domaine.
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3. Elsevier soutient Pistoia Alliance pour relever les défis de l’IA dans la découverte de médicaments
Elsevier a annoncé son soutien à Pistoia Alliance, une organisation à but non lucratif avec pour mission l’élimination des obstacles systémiques à l’innovation dans les sciences de la vie, par le biais d’un programme conjoint d’événements. Fondée par AstraZeneca, GSK, Novartis et Pfizer, Pistoia Alliance favorise la collaboration pré-compétitive entre les entreprises des sciences de la vie, les fournisseurs de technologie, les institutions universitaires et les éditeurs. Cette alliance vise à relever les défis persistants de l’intelligence artificielle.
Mirit Eldor, directrice générale d’Elsevier, explique l’importance centrale de la crédibilité des données dans la recherche basée sur l’IA : “Pistoia Alliance offre une plate-forme inestimable pour l’expertise collective. En exploitant les connaissances partagées et en faisant progresser les meilleures pratiques, nous pouvons relever les défis fondamentaux en matière de données qui entravent le potentiel de l’IA à accélérer la mise au point de thérapies sûres et efficaces.”
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INTERVIEWS, NOMINATIONS, RÉCOMPENSES
4. Comment les coeurs-sur-puce peuvent sauver des millions
Chaque année, les maladies cardiovasculaires touchent plus de 126 millions de personnes à travers le monde. Dans la quête de traitements efficaces, les chercheurs travaillent sans relâche pour développer de meilleures solutions. Cependant, les modèles animaux et in vitro actuels manquent souvent de valeur prédictive. Le prof. et Dr. Robert Passier est à l’avant-garde en combinant des technologies avancées pour créer des modèles de cœurs-sur-puce innovants et fonctionnels proches de vrais cœurs humains.
Découvrez comment ces cœurs-sur-puce miniatures peuvent transformer le traitement des maladies cardiovasculaires, en réduisant le recours aux tests sur les animaux tout en faisant progresser les modèles de cœur humain innovants.
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OUTILS, PLATEFORMES, APPELS
5. Soutien aux Réseaux Scientifiques Européens ou Internationaux — SRSEI 2024, de l’ANR
Dans le cadre de la composante « Construction de l’Espace Européen de la Recherche et Attractivité Internationale » du Plan d’action 2024, l’instrument « SRSEI » est proposé avec un format de soumission en continu. Dans le cadre de cet appel, seules sont attendues des propositions ayant pour objet de renforcer un réseau scientifique européen ou international, coordonné par une équipe française ayant été invitée à poursuivre sa candidature à la dernière étape d’un appel européen ou international en plusieurs étapes.
Le financement ne sera accordé qu’aux réseaux de recherche, dans toutes les disciplines, qui ont été spécifiquement mis en place pour soumettre un projet collaboratif en réponse à un appel à projets européen ou international en deux étapes de grande envergure ayant des impacts scientifiques, technologiques ou sociétaux majeurs.
6. L’e-Flower : un réseau 3D de microélectrodes pour l’électrophysiologie des sphéroïdes cérébraux
Les réseaux de microélectrodes traditionnels (MEA) se limitent à mesurer l’activité électrophysiologique sur deux dimensions, ne parvenant pas à capturer la complexité des tissus tridimensionnels (3D) tels que les organoïdes et les sphéroïdes neuronaux.
Un nouvel article de recherche présente un MEA en forme de fleur (e‑Flower) qui peut envelopper des sphéroïdes cérébraux submillimétriques après activation par le seul ajout du milieu de culture cellulaire. Inspiré des microgrippeurs souples, son mécanisme d’actionnement exploite les propriétés de gonflement d’un hydrogel d’acide polyacrylique greffé sur un substrat en polyimide hébergeant les interconnexions électriques. Compatible avec les systèmes d’enregistrement électrophysiologiques standard, l’e‑Flower ne nécessite pas d’équipement ou de solvant supplémentaire et est prêt à l’emploi avec des tissus 3D. Les auteurs ont démontré la capacité de l’e‑Flower à détecter l’activité neuronale spontanée sur la surface du sphéroïde, démontrant ainsi son potentiel pour l’enregistrement complet des signaux neuronaux.
Lire l’article dans Science Advances (EN)
7. Une bio-imprimante 3D à grande vitesse saluée comme une révolution dans la découverte de médicaments
Des ingénieurs biomédicaux de l’Université de Melbourne ont inventé un système de bio-impression 3D capable de fabriquer des structures qui imitent de près les divers tissus du corps humain : des tissus cérébraux mous aux matériaux plus durs comme le cartilage et les os. Cette technologie de pointe offre aux chercheurs un outil avancé pour reproduire des organes et des tissus spécifiques, améliorant considérablement le potentiel de prédiction et de développement de nouvelles thérapies pharmaceutiques. Cela ouvrirait la voie à une découverte de médicaments plus poussée et plus éthique en réduisant le besoin de tests sur les animaux.
Directeur du laboratoire Collins BioMicrosystems de l’Université de Melbourne et professeur associé, David Collins a déclaré : “En plus d’améliorer considérablement la vitesse d’impression, notre approche permet un certain degré de positionnement des cellules dans les tissus imprimés. Un positionnement incorrect des cellules est l’une des principales raisons pour lesquelles la plupart des bio-imprimantes 3D ne parviennent pas à produire des structures qui représentent avec précision les tissus humains.”
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INDUSTRIES, BIOTECHS, PARTENARIATS
8. Enchant AI : Plateforme pour prédire les résultats cliniques à l’aide de données (pré)cliniques
Iambic Therapeutics a annoncé le lancement d’Enchant AI, une plateforme d’IA conçue pour prédire les résultats cliniques dès les premières étapes de la découverte de médicaments. Enchant AI est un modèle de transformateur multimodal qui vise à remédier à un goulot d’étranglement critique dans le développement de médicaments en utilisant des données précliniques pour améliorer les prévisions sur les résultats cliniques, même lorsque les données cliniques sont limitées. Le modèle est formé sur de nombreuses modalités et sources de données, couvrant l’ensemble du processus de découverte et de développement de médicaments.
“La mise sur le marché d’un médicament coûte souvent des milliards, en partie parce que les informations pharmacologiques essentielles ne sont découvertes qu’au moment où les essais sur l’homme sont bien avancés. […] Lorsqu’elles sont formées sur l’ensemble des données pharmacocinétiques cliniques humaines disponibles, les prévisions cliniques d’Enchant AI surpassent tous les modèles de pointe. Mais, plus important encore, on peut améliorer la prévision des résultats cliniques en entraînant davantage le modèle avec des données de laboratoires cliniques.” précise Fred Manby, PhD, directeur technique de Iambic.
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9. Quris-AI acquiert Nortis pour améliorer la sécurité des médicaments grâce à la technologie du rein-sur-puce
Quris-AI, une société dédiée à l’amélioration de la prédiction de la sécurité des médicaments, a annoncé l’acquisition de Nortis, pionnier du rein-sur-puce, également connu sous le nom de Numa Biosciences, Inc. La technologie de Nortis, reconnue par le National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) des National Institutes of Health, est largement considérée pour faire progresser les normes de tests in vitro en matière de précision dans le développement de médicaments.
Cette plateforme, qui s’appuie sur des modèles d’organes 3D physiologiquement pertinents et sur des données de cellules souches dérivées de tissus génétiquement diverses, vise à fournir une approche prédictive raffinée pour modéliser les réponses humaines, dans le but d’améliorer la précision et l’efficacité du processus de développement de médicaments.
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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES & PROTOCOLES
10. Découverte d’un nouveau biomarqueur pronostique pour les carcinomes de la tête et du cou
Les patients atteints de carcinomes épidermoïdes de la tête et du cou (HNSCC) ont souvent de mauvais résultats en raison d’une gestion des risques et de stratégies de traitement sous-optimales ; pourtant, l’intégration de nouveaux biomarqueurs pronostiques dans la pratique clinique est encore difficile.
Des chercheurs de l’Institut Gustave Roussy ont signalé la présence de cellules géantes multinucléées (MGC) — un type de macrophages — dans les tumeurs de patients atteints de HNSCC, qui sont associées à un pronostic favorable chez les patients naïfs de traitement et traités par chimiothérapie préopératoire. Pour permettre la traduction clinique de la densité des MGC en tant que marqueur prédictif, ils ont développé un modèle de machine learning pour automatiser sa quantification sur des lames colorées de tissus pathologiques. Ils ont également utilisé des approches transcriptomiques et protéomiques spatiales pour décrire le microenvironnement tumoral lié aux MGC et ont observé une augmentation des cellules T CD4 à mémoire centrale.
11. Organoïdes du mésencéphale humain : un outil prometteur dans la lutte contre la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative courante qui touche plus de 6,1 millions de personnes dans le monde. Elle se caractérise par des symptômes moteurs tels que des tremblements, des mouvements lents et une rigidité, ainsi que par des problèmes non moteurs tels que la dépression et le déclin cognitif. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer de meilleurs modèles pertinents pour l’homme afin de comprendre les mécanismes de la MP et d’améliorer les options de traitement.
Dans une récente étude publiée dans la revue npj Parkinsons Disease, les auteurs ont exploré l’utilisation d’organoïdes du mésencéphale humain (modèles miniatures d’organes 3D) dans la recherche sur la MP, le criblage de médicaments et la thérapie, soulignant les défis et les stratégies d’optimisation.
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12. Espoir de thérapies personnalisées : Découverte de deux sous-types de la maladie de Crohn à l’aide d’intestins cultivés en laboratoire
La maladie de Crohn (MC) est une maladie digestive chronique dont les symptômes varient selon les individus. L’inflammation entraîne des changements pathologiques dans la MC, dont l’origine est multifactorielle. Il n’existe actuellement aucun moyen parfait d’étudier la MC avant de la tester sur l’homme, et il n’existe aucun remède. L’absence d’un modèle préclinique fiable qui reproduise la complexité de la maladie humaine constitue un défi majeur.
Dans une récente étude publiée dans la revue Cell Reports Medicine, les chercheurs ont créé de petits organoïdes intestinaux cultivés en laboratoire (PDO), à partir d’échantillons de tissus de patients atteints de MC, pour caractériser leurs phénotypes et génotypes. L’équipe a réalisé des techniques à haut débit, y compris une analyse de séquençage d’ARN et de cellules uniques. L’étude met en évidence l’hétérogénéité moléculaire et phénotypique des sous-types de MC qui pourrait expliquer la gravité différente des symptômes de la MC selon les individus. Les résultats montrent également l’utilité des PDO pour étudier les réponses spécifiques des patients aux thérapies et identifier les gènes et les médicaments qui pourraient améliorer le diagnostic et la gestion de la MC.
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