Компания CompagOs улучшению здоровья костей, помогая исследователям переводить научные открытия в практическое применение и, в конечном итоге, в разработку более эффективных методов лечения для пациентов. В основе ее работы лежат биологически воспроизводимые in vitro модели костей Bon3OID™, созданные с помощью биопечати . ​​По данным компании, раннее применение Bon3OID™-DX потенциально может уменьшить, отсрочить или даже предотвратить серьезные осложнения, связанные с заболеваниями костей, включая переломы, хирургическое вмешательство, лучевую терапию и хроническую боль, значительно улучшая качество жизни пациентов. Мы поговорили с представителями CompagOs, чтобы узнать больше о созданных с помощью 3D-печати моделях костей и их потенциальном влиянии.

- Не могли бы вы вкратце представиться и рассказать, как вы пришли в 3D-печать и как была основана компания CompagOs?

Мы — компания CompagOs, дочернее предприятие ETH Zurich, основанное в 2023 году. Наша деятельность сосредоточена на разработке инновационных решений для диагностики и исследований в области биологии костей. В основе нашей технологии лежат модели Bon3OID™ — 3D-биопечатные модели костей, созданные из человеческих стволовых клеток. Основа этой технологии была разработана в ETH Zurich в Лаборатории биомеханики костей под руководством профессора Ральфа Мюллера. Первоначальная цель заключалась в создании системы in vitro моделей, обеспечивающей биологически релевантную среду для исследования костей и заболеваний костей — без использования традиционных 2D-моделей или экспериментов на животных. Решающий прорыв был достигнут, когда модели впервые смогли воспроизвести клиническую картину несовершенного остеогенеза (заболевания хрупких костей). Поняв, что модели Bon3OID™ предлагают универсальные возможности применения как в исследованиях, так и в клинической практике, мы решили коммерциализировать эту технологию. Многочисленные запросы и обсуждения с исследователями и врачами в области изучения костной ткани подтвердили огромный потенциал, что и побудило нас основать компанию CompagOs.

- Не могли бы вы рассказать немного подробнее о моделях Bon3OID™ и используемой технологии?

Наши модели Bon3OID™ представляют собой передовые 3D-культуры клеток, объединяющие несколько типов клеток в контролируемой системе. Мы используем человеческие стволовые клетки, которые внедряются в специально разработанные биочернила и печатаются в виде сетчатой ​​структуры с помощью 3D- биопринтера . В этой системе стволовые клетки со временем дифференцируются в остеобласты и остеоциты, внедряясь в минерализованную костную матрицу, вырабатываемую остеобластами.

Для дальнейшей оптимизации этого процесса мы используем биомеханическую стимуляцию — по сути, «программу тренировок» для наших моделей костей, которая способствует их росту и созреванию. Для расширения моделей Bon3OID™ мы можем целенаправленно интегрировать дополнительные типы клеток, чтобы еще точнее воспроизвести естественное ремоделирование костной ткани. К ним относятся остеокласты, которые мы получаем путем дифференциации человеческих моноцитов в нашей системе. Это создает высокорелевантную модель человеческой кости, которая реалистично воспроизводит как клеточные, так и структурные свойства настоящей кости. Кроме того, мы можем интегрировать в систему раковые клетки и иммунные клетки, чтобы лучше понимать сложные патологические процессы и исследовать новые терапевтические подходы.

- Какие проблемы возникают при разработке моделей Bon3OID™?

Наибольшая сложность заключается в стандартизации производственного процесса, чтобы наши модели соответствовали строгим клиническим стандартам качества. Стандартизация биологических систем представляет собой особенно сложную задачу, особенно в сочетании с технологиями 3D-биопечати. ​​Кроме того, масштабирование нашей системы для широкого рынка требует точной оптимизации для обеспечения стабильно высокого качества и воспроизводимости.

- Каковы ваши долгосрочные цели?

Наша цель — разработать новое диагностическое решение, способное выявлять заболевания костей на шесть-двенадцать месяцев раньше, чем существующие методы. В то время как традиционные методы в основном основаны на визуализации, мы полагаемся на анализ образцов крови для выявления специфических для костей патологических процессов на ранней стадии. Ключевым эффектом является спонтанное превращение моноцитов в остеокласты в нашей системе. Эта реакция варьируется от человека к человеку и дает важную информацию о состоянии костной ткани пациента. В качестве первого применения мы сосредоточимся на пациентах с раком на поздних стадиях (3 и 4 стадии), которые подвержены высокому риску метастазирования в кости (например, рак легких, молочной железы или предстательной железы).

У многих пациентов на этих стадиях уже имеются метастазы в костях, которые невозможно обнаружить с помощью существующих методов диагностики. Наш диагностический инструмент Bon3OID™-DX разработан именно для решения этой проблемы. В долгосрочной перспективе мы планируем расширить применение нашей технологии на другие заболевания костей, такие как ревматоидный артрит и остеопороз. Еще одной важной областью применения наших моделей Bon3OID™ являются исследования в академической среде и промышленности — как для ученых, работающих в области биологии костей, так и для фармацевтических и биотехнологических компаний, разрабатывающих новые лекарства от заболеваний костей.

- Какие преимущества предлагают модели Bon3OID™, и какой ваш самый захватывающий проект на сегодняшний день?

В качестве диагностического инструмента (Bon3OID™-DX) наши модели позволяют выявлять заболевания костей на ранней стадии, до того, как произойдет значительное повреждение костной ткани. Это позволяет врачам принимать целенаправленные меры на ранней стадии и улучшать результаты лечения пациентов. Для исследований и разработок модели Bon3OID™ предлагают биологически значимую альтернативу традиционным 2D-моделям и моделям на животных, которые часто имеют ограниченную применимость к человеческим костям.

Самым захватывающим нашим проектом стало открытие того, что моноциты, после трансформации в остеокласты, создают специфические паттерны переломов в наших моделях Bon3OID™. Мы можем точно количественно оценить и проанализировать эти паттерны с помощью микрокомпьютерной томографии. Этот прорыв натолкнул нас на идею использования Bon3OID™ в качестве персонализированной платформы для ранней диагностики заболеваний костей.

- Хотите ли вы что-нибудь сказать в заключение нашим читателям?

Наша цель — выйти на клинический рынок с Bon3OID™-DX к 2030 году. Для этого мы планируем следующие шаги: клиническую валидацию Bon3OID™-DX на образцах пациентов в сотрудничестве с международными больницами, масштабирование нашей технологии (в настоящее время уже ведется в рамках проекта Innosuisse с CSEM) и расширение нашей лабораторной инфраструктуры с акцентом на стандартизированное производство моделей Bon3OID™. 

Источник