Organ-on-a-Chip-System
Merck und Imec entwickeln Chip-Plattform für Wirkstoffforschung
Merck und Imec arbeiten an einem mikrophysiologischen System, das präklinische Daten liefern und Tierversuche in der Wirkstoffforschung langfristig ersetzen soll. Das System simuliert, wie menschliche Organe auf Wirkstoffe und chemische Reize reagieren.
Merck und das belgische Forschungszentrum Imec arbeiten künftig gemeinsam daran, eine Plattform für mikrophysiologische Systeme (MPS), auch bekannt als Organ-on-a-Chip-Systeme, zu entwickeln. Die MPS-Plattform soll Reaktionen des menschlichen Körpers simulieren und damit zuverlässige Trainingsdaten für KI-Modelle liefern. Dadurch wiederum erhoffen sich die Partner, die Wirkstoffforschung zu verbessern, das Entwickeln von Wirkstoffkandidaten zu beschleunigen, sicherere und wirksamere Therapien für Patienten zu ermöglichen sowie Tierversuche zu reduzieren.
Zeitnahe Erkenntnisse über Organgesundheit
Die beiden Unternehmen planen, hochentwickelte Organoide und biologische Modellsysteme mit modernster Halbleiterhardware zu kombinieren sowie spezielle Biosensorik- und Mikrofluidik-Technologien zu integrieren. Der Ansatz soll Wissenschaftler in die Lage versetzen, möglichst zeitnah Erkenntnisse über die Gesundheit einzelner Organe oder eines vernetzten Multi-Organsystems zu gewinnen, was präzisere und effizientere Prozessabläufe in der Arzneimittelentwicklung ermöglichen soll.
Bei der Hardwareentwicklung nutzen die Partner ein modulares System des belgischen Forschungszentrums, das von Einzel- zu Mehrorgan-Konfigurationen erweitert werden kann und über standardisierte Schnittstellen verfügt. Das soll ermöglichen, kundenspezifische Konfigurationen aus dem Portfolio an induzierten pluripotenten Stammzellen des Darmstädter Konzerns und von Patienten stammenden Organoidmodellen zu realisieren.
Biosensoren sorgen für Datenkonsistenz
Integrierte Biosensoren sollen zu einer höheren Datenqualität durch markierungsfreie In-situ-Messungen sowie einer besseren Kontrolle und Reproduzierbarkeit der Zellkulturen führen, wodurch auch die daraus getroffenen Vorhersagen zuverlässiger würden. Zudem besteht die Möglichkeit, in Echtzeit zu identifizieren, wie menschliche Organe auf Wirkstoffe und chemische Reize reagieren, um dieses Wissen dann in präklinischen Studien zu Sicherheit und Toxizität sowie Pharmakokinetik und Metabolismus anzuwenden. Dass die Technologie auf standardisierten Komponenten basiert, vereinfacht die Anwendung und sorgt für Datenkonsistenz bei unterschiedlichen Testszenarien.