Modèles in vitro/in vivo
De l’ingénierie de modèles in vitro pertinents aux modèles validés in vivo : réduire les risques et accélérer le développement de vos produits
Criblage in vitro de candidats médicaments pour leurs activités anti-infectieuses ou probiotiques :
- études in vitro utilisant des approches microbiologiques standard,
- systèmes cellulaires in vitro reproduisant le micro-environnement pertinent pour l’évaluation des réponses immunitaires et des interactions hôte-microbe.
Évaluation in vivo de l’efficacité des candidats médicaments en ce qui concerne leurs activités anti-infectieuses ou probiotiques à l’aide de modèles précliniques :
- modèles in vivo invasifs,
- suivi longitudinal non invasif des interactions pathogène-hôte et des thérapies par imagerie in vivo,
- modèles de souris gnotobiotiques pour évaluer l’influence du microbiote.
Les études précliniques réalisées in vitro, in vivo et ex vivo contribuent à l’évaluation de l’efficacité d’un médicament candidat et donnent un aperçu des mécanismes d’action impliqués. Elles contribuent donc à la prédiction et à une meilleure compréhension des implications translationnelles des facteurs de risque et de l’efficacité des candidats anti-infectieux et/ou probiotiques. L’identification de modèles précliniques qui imitent la physiologie/pathologie humaine reste un défi et une priorité majeure.
Des lacunes dans nos connaissances existent encore, et des développements supplémentaires sont nécessaires ou en cours, dans le but de :
- accélérer la découverte de médicaments par la présélection de candidats grâce au déploiement de systèmes in vitro imitant la fonction physiologique ou le microenvironnement de la maladie,
- fournir des tests de toxicité sans animaux en développant des outils in vitro abordables et contrôlés, capables de définir des signaux de sécurité prédictifs et pertinents,
- valider finalement le médicament candidat en utilisant des modèles précliniques établis ou en développant de nouveaux modèles conformes aux principes des 3R (remplacement, réduction et raffinement) chaque fois que possible.
Dans ce cadre, nous nous concentrons sur le développement et la personnalisation de modèles translationnels prédictifs.
Criblage in vitro de candidats médicaments pour leurs activités anti-infectieuses ou probiotiques
Études in vitro utilisant des approches microbiologiques standard
Pour cribler l’activité anti-infectieuse ou probiotique potentielle de plusieurs candidats avant les études précliniques et/ou cliniques (dé-risquage), nous déployons des technologies/tests microbiologiques standard qui peuvent être réalisés dans des conditions anaérobies ou aérobies avec des organismes d’intérêt BSL-2 et BSL-3. Nous pouvons vous aider à présélectionner le(s) meilleur(s) candidat(s) sur la base de plusieurs technologies/résultats :
- méthodes basées sur les CMI,
- tests antivirus : EC50, modèles de pré et post-infection, test de neutralisation, immunofluorescence,
- essais de destruction temporisés utilisant des milieux standard et/ou alternatifs imitant la cytotoxicité d’environnements pathologiques ou physiologiques,
- activité phagique contre des isolats cliniques,
- tests de formation et d’éradication de biofilms utilisant des technologies standard (MBEC, Bioflux) et innovantes (BiofilmCare).
Pour en savoir plus sur MICRO web, la plateforme anoxique, l’identification des biofilms et BiofilmCare, consultez notre étude de cas : ATOM
L’utilisation de systèmes cellulaires in vitro imitant le micro-environnement pertinent pour l’étude des réponses immunitaires et des interactions hôte-microbe
Pour reproduire des propriétés spécifiques, permettant une évaluation directe de la fonction des cellules et des tissus, nous utilisons des méthodes de co-culture « standard », ainsi que des organes sur puce nouvellement développés, c’est-à-dire des constructions tissulaires biomimétiques contenant des systèmes de puces microfluidiques, conçus pour faire progresser le développement de vos médicaments dans le contexte de la médecine de précision. Nos capacités actuelles comprennent :
- micro-environnement intestinal : pour évaluer l’efficacité des stratégies thérapeutiques et préventives pré-/post/pro-biotiques, en tenant compte des influences du microbiote intestinal, de l’épithélium intestinal et de la réponse immunitaire de l’hôte :
- systèmes de co-culture basés sur les transwell, dans lesquels les cellules épithéliales intestinales cultivées sur une membrane séparent les cellules immunitaires des produits thérapeutiques d’intérêt administrés par voie orale,
- Gut-on-a-chip pour imiter le microenvironnement intestinal sous contrainte de cisaillement, dans lequel les cellules épithéliales intestinales et une matrice extracellulaire naturelle séparent la « lumière » de l’intestin des leucocytes sanguins en circulation.
- technologie Blood-on-a-chip pour émuler les étapes initiales de la réponse vaccinale, qui est essentielle à la définition de l’état immunitaire final..
Ces technologies nous permettent de générer des informations biologiques pertinentes, étayées par des données et une documentation exploitables, afin de garantir la progression de vos recherches, de la découverte au développement du produit.
Évaluation in vivo de l’efficacité des candidats médicaments quant à leur activité anti-infectieuse ou probiotique à l’aide de modèles précliniques
Modèles in vivo invasifs
Vous recherchez une méthodologie financièrement avantageuse et robuste qui fournira des résultats exploitables à partir de modèles d’infection bactérienne/virale pour des thérapies classiques (médicament ou vaccin) ou émergentes (produits/extraits naturels, phagothérapie).
Nous pouvons :
- identifier et trouver des isolats cliniques pertinents, caractériser les souches , et utiliser des agents pathogènes cliniques pertinents sélectionnés dans le modèle le plus approprié.
- établir/personnaliser des modèles in vivo qui imitent l’infection clinique en ce qui concerne :
- les voies d’infection : IN, IV, ou SC,
- les infections induites : IVU, bactériémie ou pneumonie.
- évaluer la biodistribution de l’agent pathogène dans le temps et identifier les organes cibles : biodistribution, PK,
- évaluer l’efficacité du traitement (UFC, UFP, ou DE50),
- intégrer les données complexes générées par des sources multiples.
Suivi longitudinal non invasif des interactions pathogène-hôte et des thérapies par imagerie in vivo
L’évolution des technologies d’imagerie permet désormais de réaliser des études précliniques longitudinales au sein d’un même animal pendant l’infection, ce qui augmente considérablement la qualité et la quantité d’informations disponibles.
Nous pouvons déployer de l’imagerie multimodale pour permettre le suivi simultané de plusieurs paramètres suivi simultané de plusieurs paramètres chez le même animal (par exemple : la dissémination de l’infection et la réponse immunitaire de l’hôte), ce qui peut réduire considérablement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données statistiquement significatives.
Nous pouvons déployer les technologies d’imagerie biophotonique (IPB) dans le contexte d’événements pathogènes ou de l’établissement d’un profil pharmacologique, ce qui peut améliorer les modèles établis et augmenter le nombre de lectures.
Voici quelques exemples d’applications :
- suivi longitudinal de l’infection : étude de la progression ou de la régression temporelle et spatiale (tomographie) d’un agent pathogène,
- surveillance in vivo de la réponse immunitaire de l’hôte,
- biodistribution d’analogues de médicaments et de micro-organismes marqués,
- surveillance pharmacologique in vivo.
Pour en savoir plus sur les maladies infectieuses utilisant des modèles in vivo, lisez notre étude de cas Mosaic.
Des modèles de souris gnotobiotiques pour évaluer l’influence du microbiote
Pour évaluer l’influence du microbiote sur la santé et les maladies, pour identifier et sélectionner les principaux composants actifs, ou pour évaluer l’effet des médicaments sur son intégrité, nous avons développé un modèle de souris gnotobiotique.
Nous pouvons :
- évaluer les effets antimicrobiens (dysbiose) et la résistance, ainsi que les effets des médicaments sur les commensaux et la fonction de la barrière intestinale en utilisant un modèle de souris standardisé (GM15), qui comprend 15 souches bactériennes représentatives des taxons bactériens les plus répandus dans le microbiote fécal de la souris,
- fournir un modèle de souris reproductible pour aider à comprendre le rôle du microbiote intestinal dans la prévention, l’induction ou le traitement des maladies,
- utiliser le modèle comme substitut pour établir des consortiums personnalisés et plus complexes afin d’étudier des questions biologiques spécifiques.
Pour en savoir plus, consultez notre étude de cas GM 15 mouse model.
L’utilisation de systèmes cellulaires in vitro imitant le micro-environnement pertinent pour l’étude des réponses immunitaires et des interactions hôte-microbe
Pour reproduire des propriétés spécifiques, permettant une évaluation directe de la fonction des cellules et des tissus, nous utilisons des méthodes de co-culture « standard », ainsi que des organes sur puce nouvellement développés, c’est-à-dire des constructions tissulaires biomimétiques contenant des systèmes de puces microfluidiques, conçus pour faire progresser le développement de vos médicaments dans le contexte de la médecine de précision. Nos capacités actuelles comprennent :
- micro-environnement intestinal : pour évaluer l’efficacité des stratégies thérapeutiques et préventives pré-/post/pro-biotiques, en tenant compte des influences du microbiote intestinal, de l’épithélium intestinal et de la réponse immunitaire de l’hôte :
- systèmes de co-culture basés sur les transwell, dans lesquels les cellules épithéliales intestinales cultivées sur une membrane séparent les cellules immunitaires des produits thérapeutiques d’intérêt administrés par voie orale,
- Gut-on-a-chip pour imiter le microenvironnement intestinal sous contrainte de cisaillement, dans lequel les cellules épithéliales intestinales et une matrice extracellulaire naturelle séparent la « lumière » de l’intestin des leucocytes sanguins en circulation.
- technologie Blood-on-a-chip pour émuler les étapes initiales de la réponse vaccinale, qui est essentielle à la définition de l’état immunitaire final..
Ces technologies nous permettent de générer des informations biologiques pertinentes, étayées par des données et une documentation exploitables, afin de garantir la progression de vos recherches, de la découverte au développement du produit.
Suivi longitudinal non invasif des interactions pathogène-hôte et des thérapies par imagerie in vivo
L’évolution des technologies d’imagerie permet désormais de réaliser des études précliniques longitudinales au sein d’un même animal pendant l’infection, ce qui augmente considérablement la qualité et la quantité d’informations disponibles.
Nous pouvons déployer de l’imagerie multimodale pour permettre le suivi simultané de plusieurs paramètres suivi simultané de plusieurs paramètres chez le même animal (par exemple : la dissémination de l’infection et la réponse immunitaire de l’hôte), ce qui peut réduire considérablement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données statistiquement significatives.
Nous pouvons déployer les technologies d’imagerie biophotonique (IPB) dans le contexte d’événements pathogènes ou de l’établissement d’un profil pharmacologique, ce qui peut améliorer les modèles établis et augmenter le nombre de lectures.
Voici quelques exemples d’applications :
- suivi longitudinal de l’infection : étude de la progression ou de la régression temporelle et spatiale (tomographie) d’un agent pathogène,
- surveillance in vivo de la réponse immunitaire de l’hôte,
- biodistribution d’analogues de médicaments et de micro-organismes marqués,
- surveillance pharmacologique in vivo.
Pour en savoir plus sur les maladies infectieuses utilisant des modèles in vivo, lisez notre étude de cas Mosaic.