Cela fait trois ans que Keith Murphy et Jeffrey Miner ont uni leurs forces pour créer la société de biotechnologie Biosciences visqueuses. En 2017, les co-fondateurs avaient récemment quitté leurs anciennes entreprises prospères et cherchaient à continuer à travailler dans le domaine des biotechnologies et de la pharmacie, cherchant à apporter leur savoir-faire à la découverte de médicaments. Grâce à leur expertise, leur stratégie innovante et leur vision, ils ont commencé à s’attaquer à une grande industrie en essayant provisoirement quelque chose de différent: utiliser des tissus bioimprimés au lieu d’animaux pour modéliser la maladie pour la recherche et la découverte de médicaments.

Au cours d’une interview avec 3DPrint.com, Murphy a discuté du succès potentiel des développements de l’entreprise ainsi que de tout ce qu’il espère accomplir pour l’avenir. Chez Viscient, les partenaires fondateurs Miner et Murphy se sont intéressés à la découverte de médicaments dans un contexte auparavant indisponible. Le PDG de Viscient, Murphy a également été co-fondateur de la société pionnière de la bioimpression Organovo et a été son PDG et président de 2007 à 2017.

Après avoir quitté Organovo, Murphy a commencé à travailler avec Miner, qui venait de quitter Ardea Biosciences après un rachat réussi par Astra Zeneca pour 1,2 milliard de dollars. Pendant ce temps, les co-fondateurs étaient intéressés par les capacités potentielles d’utiliser des modèles bio-imprimés au lieu de modèles animaux pour prédire la maladie. L’idée de base de Viscient était de développer des tissus qui représenteraient mieux l’environnement natif de la biologie humaine d’une manière que les chercheurs pourraient utiliser pour la découverte de médicaments. Murphy considérait que la dépendance traditionnelle à l’égard des modèles animaux de maladie conduit souvent à l’échec des essais cliniques en raison des différences d’espèces qui empêchent de reproduire avec précision la maladie humaine. Une enquête plus approfondie sur les raisons de l’échec des essais cliniques là où les modèles animaux ne l’ont pas amené à comprendre qu’ils devaient se concentrer sur une approche respectueuse de l’homme.

« Pendant longtemps, les modèles animaux ont été très productifs car il y a beaucoup de choses qui sont similaires entre les animaux et les humains et les chercheurs ont fait un excellent travail pour trouver les domaines qui pourraient nous aider à apprendre », a déclaré Murphy. «Pourtant, ce qui motive les échecs dans les milieux d’essais cliniques, c’est souvent la différence entre les animaux et les humains. Not tout ce qui fonctionne chez les animaux fonctionne sur les humains. »

C’est pourquoi Viscient, basé à San Diego, travaille à l’intersection de la technologie des tissus 3D humains et de l’analyse multi-omique (c’est-à-dire la génomique, la transcriptomique et la métabolomique) pour découvrir et développer des médicaments dans une gamme de domaines thérapeutiques ayant un besoin médical non satisfait important, laissant des modèles animaux.

Miner et Murphy ont mis sur pied une équipe de scientifiques qui avaient travaillé pour Ardea lors de la découverte du principal médicament candidat de la société, lesinurad, pour le traitement de la goutte et de l’hyperuricémie, ainsi qu’un contrat de recherche avec Organovo pour utiliser sa technologie de bioimpression, ils ont avancé dans leur plan. Depuis lors, Viscient a développé la capacité de mener la recherche elle-même, ainsi que de développer sa propre bio-impression interne et d’autres Capacités de biologie 3D au point où ils ont une plate-forme pleinement capable pour la découverte et le développement de médicaments.

Viscient a progressivement progressé en utilisant du tissu hépatique 3D pour découvrir des opportunités de médicaments pour les maladies du foie gras très persistantes et en expansion appelées stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) et stéatohépatite non alcoolique (NASH).

« Au cours des deux dernières années, nous avons travaillé avec la NASH, retirer la maladie du corps du patient et montrer que nous pouvons la reproduire avec précision. À l’étape suivante, nous avons utilisé des outils pour examiner quels gènes sont activés et désactivés dans un tissu sain bioprinted par rapport à un tissu malade. Donc, à ce stade, nous savons quels gènes sont activés, ce sont tous des cibles potentielles qui pourraient nous aider à développer un médicament.

«La prochaine étape après cela a été de fabriquer des tissus et de tenter de faire tomber ces gènes cibles, et ce faisant, nous avons identifié un ensemble de nouveaux médicaments cibles validés pour la stéatose hépatique. Lorsque nous bloquons le gène qui cause la maladie, nous voir la fibrose descendre dans le modèle 3D, ce qui signifie que nous avons trouvé un moyen de traiter potentiellement cette maladie, et la prochaine étape consiste à trouver un médicament qui peut bloquer les effets de ce gène chez un patient. « 

Bioprinter (Crédit: Viscient Biosciences)

En effet, Viscient étudie aujourd’hui des choses comme la stéatose hépatique. Murphy a considéré que les résultats étaient conformes aux attentes, car leurs résultats utilisant des tissus bioimprimés sont naturellement différents des modèles animaux, c’est pourquoi personne d’autre ne les trouve. Il affirme que cette maladie particulière « est un cas classique où les modèles animaux ne fonctionnent pas, et il y a probablement eu près de 20 médicaments testés sur des humains qui n’ont pas fonctionné mais qui avaient déjà réussi chez les animaux. »

Le modèle NASH bioprinted de Viscient imite très précisément la maladie chez l’homme. En fait, le modèle de Viscient correspond à la biopsie hépatique d’un patient atteint de stéatose hépatique NASH. Dans la NASH, la graisse qui s’accumule dans le foie et le collagène est un marqueur de la fibrose, de sorte que le tissu bioprinted reflète réellement les gouttelettes grasses et les fibres de collagène observées dans la biopsie tissulaire du patient. Au microscope, les deux tissus sont très similaires et difficiles à distinguer pour l’œil non formé.

« Nous pensons que nous découvrons la prochaine étape du développement de médicaments. Ces nouvelles cultures de cellules 3D peuvent être plus prédictives que les modèles animaux. Il faudra encore du temps pour développer notre propre médicament, mais nous pouvons accélérer les choses en nous associant à des sociétés pharmaceutiques établies. Et étant donné que nous avons plusieurs cibles, nous pouvons exécuter plusieurs programmes. À ce stade, il existe un grand entonnoir avec un large éventail de cibles qui pourraient fonctionner ou non », a révélé Murphy. « Cependant, je pense que nos taux de réussite seront plus élevés que les méthodes traditionnelles une fois entrés dans la phase clinique, mais cela ne signifie pas qu’il pourrait y avoir quelques surprises sur le chemin qui pourraient retarder nos plans. »

Murphy a récemment révélé que Viscient se tournera vers le tissu pulmonaire à bioimpression 3D pour la recherche sur l’infectivité afin de soutenir les efforts mondiaux de lutte contre le SRAS-CoV-2, le nouveau coronavirus qui cause le COVID-19.

«Ce que nous savons de manière générale, c’est que l’infectiosité – c’est-à-dire la capacité d’un virus à pénétrer à l’intérieur d’un tissu – est plus élevée à l’aide de modèles 3D. Nous n’avons pas encore beaucoup travaillé avec les cellules pulmonaires, mais nous pensons que nous pouvons créer un modèle vraiment convaincant très rapidement », a affirmé Murphy. «Nous pensons que nous avons cette capacité de modéliser des tissus bioimprimés et c’est ce que la réponse du Coronavirus appelle. En outre, nous souhaitons contribuer aux efforts mondiaux avec un modèle qui, selon nous, aidera à sélectionner les meilleures thérapies. »

Grâce à leurs modèles de tissus bioimprimés, Viscient s’attend à identifier les patients qui bénéficient de chaque type de médicament testé contre COVID-19. Étant donné que des médicaments comme la chloroquine, l’hydroxychloroquine, le remdesivir, un médicament antiviral, ou la combinaison antivirale de lopinavir et de ritonavir sont tous génériques, Viscient peut commencer à travailler avec des partenaires universitaires et sans but lucratif.

«Il y a des chercheurs dans le monde qui travaillent sur les vaccins, et nous pouvons potentiellement nous assurer qu’ils pénètrent correctement dans les tissus et entraînent le système immunitaire de la bonne manière», a-t-il poursuivi. « Nous travaillons rapidement, mais il faut du temps pour construire ces modèles, entre quatre et six mois. Pour l’instant, notre plus grand défi est le délai d’exécution des tests. »

Malgré la situation actuelle dans laquelle des centaines de pays et d’entreprises sont bloqués, les chercheurs de Viscient poursuivent leurs travaux dans des conditions d’exploitation sûres. Pour l’instant, Murphy et Miner redémarrent les opérations du laboratoire pour travailler sur leur programme de tissus pulmonaires et continueront bientôt en concentrant leurs efforts sur la NASH, mais ils ont beaucoup plus d’idées pour l’avenir et une chose est sûre, ils s’attendent à continuer de travailler avec des tissus bioimprimés.



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manuboss