Chef(s) de projet: Peter Zandstra
Problème
Des médicaments contrefaits et de qualité inférieure sont de plus en plus présents dans les pays en développement.
Dans de nombreux pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI), la qualité des médicaments est vérifiée par un test de chromatographie en couche mince (CCM), qui compare la composition d’un échantillon aux compositions publiées lorsque le médicament a été enregistré auprès de la FDA.
Cependant, ce test ne peut identifier les composés qui ne sont pas normalement présents lorsque le médicament est produit, y compris les contaminants nocifs qui peuvent s’y trouver si le médicament est mal fabriqué ou contrefait.
Les sociétés pharmaceutiques ont commencé à vérifier l’innocuité des médicaments in vitro avec des analyses des cellules-souches pluripotentes (SCP), mais leur coût de production élevé empêche leur utilisation dans les PRFI.
Solution
L’équipe du projet a proposé d’élaborer un dispositif qui permettrait le dépistage à faible coût des médicaments en utilisant la fonction cardiaque liée aux cellules-souches pluripotentes humaines (CSPh).
Les coûts d’utilisation des SCPh pour le dépistage sont généralement élevés en raison du coût de production élevé des SCPh – chaque test de médicament requiert habituellement un milieu de culture pour la production des SCPh nécessaires à l’analyse pouvant coûter jusqu’à 10 000 $.
L’équipe a cherché à mettre au point un bioréacteur économique, pouvant être déployé à plus grande échelle, pour produire des quantités utiles de SCPh et de cardiomyocytes (CM) dérivés des SCPh, afin d’utiliser ces CM pour développer des micro-tissus cardiaques dans une configuration permettant de quantifier la force contractile exercée par les CM dans des différentes conditions médicamenteuses.
Le dispositif se compose d’une plaque à 96 cavités, dont chacune renferme des tiges autour desquelles des CM et des fibroblastes ont été ensemencés pour former un « microfil ». La déviation des tiges permettrait de calculer la force contractile exercée par le micro-tissu cardiaque.
Résultat
Des progrès ont été réalisés dans le développement et la production des types de cellules nécessaires, et un prototype de dispositif a été mis au point pour la vérification des médicaments. Toutefois, l’équipe a été incapable de rendre l’opération rentable au cours de la période de subvention.
En fait, l’équipe a été sensiblement retardée dans l’initiation du dépistage des médicaments avec ses collaborateurs au Ghana et n’a pu établir la technologie dans un pays en développement.
L’équipe poursuit le développement de son bioréacteur pour la croissance des SCPh, et vise à augmenter le rendement par rapport au coût.
À cette fin, elle développe un test de dépistage robuste pour repérer et atténuer les sources de variabilité dans la technique de croissance cellulaire, ce qui permettra d’améliorer sensiblement l’application du système d’expansion.