Organoidele și automatizarea testării medicamentelor: o nouă eră în tratamentul personalizat al bolilor inflamatorii intestinale

O echipă interdisciplinară de cercetători din Norvegia, formată din specialiști ai Universității Norvegiene de Știință și Tehnologie (NTNU), SINTEF, Spitalului St. Olavs din Trondheim și Universității din Oslo, a dezvoltat o metodă inovatoare care ar putea transforma tratamentul bolilor inflamatorii intestinale. Studiul are la bază utilizarea organoidelor derivate din mucoasa intestinală a pacienților – așa-numitele „mini-intestine” – pentru testarea rapidă și simultană a mai multor medicamente, cu scopul de a identifica terapia optimă pentru fiecare pacient.
Bolile inflamatorii intestinale, cunoscute sub denumirea generică de IBD (Inflammatory Bowel Disease), includ în principal boala Crohn și rectocolita ulcero-hemoragică. Aceste afecțiuni cauzează inflamație cronică la nivelul tractului digestiv, manifestându-se prin diaree cu sânge, dureri abdominale, oboseală accentuată și scădere ponderală. Diagnosticul precoce și inițierea rapidă a tratamentului sunt esențiale pentru a preveni complicațiile severe, precum spitalizările repetate sau intervențiile chirurgicale.

În Norvegia, peste 40.000 de persoane trăiesc cu IBD, iar proiecțiile indică o creștere până la 58.000 de pacienți până în anul 2030. Majoritatea sunt diagnosticați în adolescență sau la vârsta adultă tânără, iar boala le afectează calitatea vieții pe termen lung. Deși arsenalul terapeutic s-a extins în ultimii ani, răspunsul la tratament variază semnificativ între pacienți, iar absența unor biomarkeri predictivi face dificilă alegerea terapiei potrivite.

Despre studiu

Echipa de la InTRaCC – Gemini Centre – NTNU a dezvoltat o metodă prin care țesuturi recoltate în timpul colonoscopiilor sunt utilizate pentru a genera organoide care reproduc structura și funcțiile intestinului uman. Aceste mini-organe permit testarea directă a medicamentelor pe celulele pacientului, oferind o imagine fidelă asupra eficacității fiecărui tratament.

Inovația constă în utilizarea unui laborator complet automatizat din cadrul SINTEF, dotat cu roboți capabili să gestioneze simultan un număr mare de mostre. Acești roboți pot testa diferite substanțe farmacologice pe organoidele provenite de la mai mulți pacienți în același timp – un proces care, efectuat manual, ar necesita luni întregi de muncă.

„Folosim o flotă de roboți care pot analiza probe multiple în același experiment”, explică Tonje Husby Haukaas, cercetător la SINTEF. „Astfel putem identifica mai rapid medicamentele cu potențial terapeutic pentru fiecare pacient, ceea ce deschide calea tratamentului personalizat în IBD.”

Metodologia de lucru

Procedura propusă începe cu recoltarea de biopsii intestinale în timpul colonoscopiei. Țesuturile sunt apoi procesate pentru a genera organoide – structuri tridimensionale care reproduc arhitectura mucoasei intestinale. Aceste organoide pot fi ulterior înghețate și păstrate în biobănci, permițând reluarea testelor oricând este nevoie.

După dezghețare, roboții introduc organoidele într-un sistem de testare care compară reacțiile acestora la o gamă largă de medicamente antiinflamatorii, imunomodulatoare sau biologice. Scopul este de a determina răspunsul farmacologic individual – identificând medicamentele cu cea mai mare probabilitate de eficiență pentru fiecare pacient în parte.

Rezultate

Primele rezultate ale cercetării sunt încurajatoare. Conform dr. Torunn Bruland, coordonator al laboratorului de organoide la NTNU, efectele medicamentelor observate în laborator s-au corelat semnificativ cu cele din viața reală ale pacienților. Această concordanță între modele experimentale și realitatea clinică validează metoda ca instrument de testare predictivă.

Cercetătorii au constatat că organoidele permit evaluarea simultană a sute de combinații între medicamente și mostre pacient-specifice, reducând substanțial timpul necesar pentru alegerea terapiei potrivite. Prin automatizare, procesul devine reproductibil, scalabil și aplicabil în contexte clinice complexe.

Implicații clinice și perspective

Metoda deschide perspective majore pentru dezvoltarea medicinii de precizie în bolile inflamatorii intestinale. Posibilitatea de a testa medicamente direct pe celulele pacientului ar putea înlocui abordarea „încercare și eroare”, scurtând intervalul de la diagnostic la tratamentul eficient. În același timp, datele obținute pot fi folosite pentru identificarea de noi biomarkeri predictivi ai răspunsului terapeutic.

Dr. Ann Elisabet Østvik, medic specialist în IBD la Spitalul St. Olavs, subliniază importanța acestei inovații: „Mulți pacienți pierd luni sau chiar ani încercând terapii care nu funcționează. O metodă rapidă și personalizată ar putea îmbunătăți semnificativ calitatea vieții acestor persoane și ar reduce povara clinică asupra sistemului de sănătate.”

Impact asupra copiilor și tinerilor

Boala inflamatorie intestinală afectează frecvent copiii și adolescenții, cu impact asupra creșterii, dezvoltării pubertare și stării psihosociale. Simptomele precum diareea cronică sau durerile abdominale pot fi stigmatizante, contribuind la izolare socială și absenteism școlar. Pentru această categorie, identificarea rapidă a terapiei eficiente este esențială pentru a preveni întârzieri de creștere și alte complicații.

Prin adaptarea acestei tehnologii pentru pediatrie, cercetătorii speră să ofere copiilor un acces mai rapid la tratamente eficiente, reducând impactul bolii asupra educației și vieții cotidiene.

Concluzii

Studiul derulat în Norvegia reprezintă un pas decisiv către implementarea testării automatizate a medicamentelor pe organoide derivate din pacienți, o strategie ce ar putea redefini tratamentul personalizat al bolilor inflamatorii intestinale. Prin integrarea biobăncilor, a roboticii și a analizei corelative între laborator și clinică, cercetarea marchează o tranziție de la tratamente standardizate la terapii individualizate, capabile să ofere fiecărui pacient medicamentul potrivit la momentul potrivit.