Ved Roches IHB bringer in vitro-modeller og organ-på-en-brikke-modeller legemiddelforskning nærmere pasientene og reduserer også testing på levende dyr.

Biolog engasjert i møtepunktet mellom modeller for menneskelige sykdommer, organoider og anvendt farmasøytisk forskning, Christoph Oberist jobber hosInstitutt for humanbiologi (IHB) av Roche som Seniorforsker i teamet for anvendte organoidteknologier. Hans forskningsfelt er der eksperimentell biologi prøver å overvinne noen av begrensningene ved tradisjonelle modeller: rekonstruksjon av systemer i laboratoriet som er stadig nærmere menneskelig fysiologi, bedre studere sykdommer og gjøre veien fra oppdagelsen av et potensielt legemiddel til den prekliniske evalueringen mer pålitelig.

I sitt arbeid i Sveits, Oberist tar seg av karakterisering av forskjellige organoidmodeller, utvikling av eksperimentelle analyser, validering av disse og påfølgende overføring til forskningsapplikasjoner. Dette er en spesielt viktig stilling innen IHB, fordi den ligger rett på grensen mellom biologisk innovasjon og industriell bruk: det er ikke nok å kunne bygge en sofistikert modell, det er nødvendig å demonstrere at den er reproduserbar, målbar og tilstrekkelig robust til å bli et nyttig verktøy for legemiddeloppdagelse og -utvikling.

Det er i denne sammenhengen teknologier får spesiell betydning «Orgel på en brikke» brukt av Roche. Christoph jobber faktisk på flere modeller beregnet for enheten pRED, farmasøytisk forskning og tidlig utvikling, med mål om å bedre forstå sykdomsutviklingen og interaksjonene mellom organisme og legemiddel. Blant prosjektene som ble diskutert i intervjuet er bioingeniørfaget til en stratifisert ekvivalent av konjunktiva, bestående av polariserte epitelceller og differensierte slimceller og designet for også å tilegne seg en komponent immun- og nevronaleMålet er å ha en modell som kan bidra til studiet av mekanismene som ligger til grunn for tørre øyne sykdom.

Bak denne forskningen ligger det imidlertid et bredere problem, som nå påvirker hele sektoren av livsvitenskapHvor mye kan nye in vitro-modeller for mennesker forbedre evnen til å forutsi hva som faktisk vil skje hos pasienten? Organoider og kulturer utvunnet fra menneskelige prøver lar oss observere biologiske fenomener med en grad av kompleksitet som er vanskelig å oppnå med konvensjonelle cellekulturer, og samtidig åpner de for en mer direkte bruk av pasientavledet materialeFor Oberist har denne utviklingen også en presis etisk konsekvens: å bidra til anvendelsen av prinsippet om tre R-er, det vil si Erstatt, Reduser, Forbedre, ved gradvis å erstatte, redusere og forbedre bruken av dyr i forskning uten å svekke vitenskapelig stringens.

L 'Institutt for humanbiologi representerer konteksten der denne transformasjonen håndteres med en bevisst tverrgående struktur. Gruppen Applied Organoid Technologies jobber med pasientavledede kokulturer og organoidmodeller beregnet for industriell bruk, og integrerer sin ekspertise med Roches forsknings- og utviklingsøkosystem og med spesialister innen ulike patologiske områder. Målet er ikke bare å produsere nye modeller, men å transformere teknologiene som er utviklet av IHB til analyser som kan brukes i farmasøytisk utvikling, som knytter bioingeniørfag mer direkte til presisjonsmedisin.

I en samtale med Thomas Clegg av IHB, Christoph Oberist Han beskriver denne virkeligheten fra perspektivet til en som jobber daglig mellom laboratoriet og applikasjonen. Setningen han oppsummerer sin erfaring ved IHB med,

«Arbeidet her er utrolig dynamisk, og du føler virkelig at bidraget ditt utgjør en reell forskjell»

Det formidler også karakteren til en relativt ung institusjon der akademia og industri ikke oppfattes som to separate verdener, men som komponenter i den samme innovasjonsprosessen.

Det som oppstår er en dialog som går utover det enkelte prosjektet: fra organoider alle "organ på en brikke, fra pasientavledede modeller til reduksjon av dyreforsøk, forklarer Oberist hvordan forskning kan komme stadig nærmere ekte menneskelig biologi og omdanne denne kunnskapen til verktøy som kan gjøre legemiddelutvikling mer effektiv.

Hva inspirerte deg til å gjøre det du gjør i dag?

Motivasjonen min stammer først og fremst fra ønsket om å hjelpe pasienter og ha en positiv og konkret innvirkning på livene deres ved å lage pasientbaserte modeller for menneskelige sykdommer med mål om å forbedre legemiddelutviklingsprosessen. Jeg ser for meg en fremtid der vi kan bruke høykapasitetstester som er stadig mer menneskerelevante, og som ikke bare vil akselerere forskning og oppdagelse, men også muliggjøre direkte bruk av pasientavledede prøver. Dette vil gjøre det mulig for oss å få mer representativ informasjon om menneskelig biologi og samtidig bidra til å gradvis redusere behovet for dyreforsøk.

Hvorfor valgte du å bli med på Institutt for humanbiologi?

«Da jeg bestemte meg for å bli med i IHB, var en av hovedgrunnene deres rykte som en institusjon som er i stand til å gjøre en virkelig betydelig forskjell. IHB er i forkant av in vitro-modellutvikling og er virkelig en ledende aktør både når det gjelder selve teknologien og dens praktiske anvendelse i industrien. Det er nettopp denne kombinasjonen av teknologisk utvikling og potensialet for konkrete anvendelser som var spesielt viktig for meg.» Dette fokuset på å omsette forskning til virkelighet var virkelig en stor attraksjon for meg. Akademia produserer en enorm mengde banebrytende oppdagelser og verdifull forskning, men noen ganger klarer ikke dette arbeidet å fullføre den nødvendige prosessen for å bli et sluttprodukt som kan påvirke samfunnet som helhet. Muligheten til å bidra til introduksjon og anvendelse av disse nye metodene er derfor spesielt spennende: de kan ha en innvirkning ikke bare lokalt, men, tror jeg bestemt, også på global skala.

Hvilke prosjekter jobber du med på IHB?

Ved IHB jobber jeg med flere modeller som bruker Roches «organ-on-a-chip»-teknologi. Implementeringen av disse enhetene i Roches pRED (Pharma Research and Early Development) forsknings- og utviklingsenhet vil gi et vindu inn i dypere forståelse av sykdomsprogresjon og de komplekse interaksjonene mellom kroppen og legemidler. Målet er å bruke disse systemene til å observere og bedre forstå biologiske fenomener som er direkte relevante for farmasøytisk forskning. Et av de mest spennende prosjektene vi jobber med for tiden involverer bioteknologisk utvikling av en stratifisert ekvivalent av konjunktiva. Denne strukturen vil ha et basallag av polariserte epitelceller og et overfladisk lag av differensierte slimceller. Et spesielt innovativt element i prosjektet er vårt forsøk på å gjøre vevet immun- og nevronkompetent, og dermed øke kompleksiteten og relevansen til modellen. Dette systemet, utviklet i samarbeid med IHB-forskere som Marie Bannier, Mike Nikolaev og Gray Camp, og med forskere fra pRED Ophthalmology som Marco Künzli, Sarah Massot og Hannah Kronabitter, vil derfor tillate oss å studere mekanismene som ligger til grunn for tørre øyne dypere.

Hva betyr det for deg å være en del av instituttets fellesskap?

«Det har vært en virkelig ekstraordinær opplevelse så langt, spesielt fordi IHB er en relativt ung institusjon. Dette gir en rekke unike muligheter og muligheten til å delta direkte i byggingen og utviklingen av nye aktiviteter. Siden vi fortsatt er opptatt med å vokse og strukturere mange aspekter av institusjonen, er arbeidet her ekstremt dynamisk, og du får virkelig følelsen av at ditt bidrag kan gjøre en konkret forskjell og påvirke måten ting utvikles på.» Det som virkelig skiller IHB fra andre er imidlertid dens tverrfaglige og svært samarbeidsorienterte natur: samarbeidsnivået er langt bedre enn det som vanligvis finnes i et rent akademisk eller industrielt miljø. Her kombinerer vi vår ekspertise innen utvikling av menneskelige modeller med den ekstraordinære dybdekunnskapen til våre kolleger ved pRED innen ulike sykdomsområder. Dette side-om-side-arbeidet skaper en svært kraftig synergi og lar de ulike ferdighetene utfylle hverandre. Jeg setter spesielt pris på samarbeidet med forskerne ved pRED: Jeg kan lære mye om de ulike sykdommene direkte fra ekspertene og samtidig lære dem hvordan de effektivt kan bruke våre in vitro organoidmodeller. Det er derfor en kontinuerlig og gjensidig utveksling av kunnskap, samt en ekstremt givende arbeidsdynamikk.

Hva er dine ambisjoner for fremtiden? Hva begeistrer deg mest?

IHB er en ekte innovasjonsmotor, og feltet utvikler seg raskt og tar gradvis i bruk disse nye teknologiene. Personlig er målet mitt å forbli i forkant av denne utviklings- og adopsjonsprosessen. Jeg håper å vokse sammen med organoidfeltet og bidra til å implementere en rekke modeller som kan gjøre legemiddelutviklingsprosessen mer effektiv totalt sett. Samtidig vil den økende kompleksiteten til disse systemene tillate oss å utforske vår biologi som en art i stadig større dybde og bedre forstå dens ulike mekanismer. Hvis jeg kan hjelpe Roche og bransjen som helhet med å leve opp til og fremme forpliktelsen i de tre R-ene – Erstatt, Reduser, Forfin – samtidig som vi fortsetter å opprettholde og forhåpentligvis ytterligere forbedre gjeldende vitenskapelige standarder, ville jeg være enormt stolt over å kunne bidra konkret til denne prosessen og dens gradvise spredning i bransjen.»

Hva setter du pris på ved Institutt for humanbiologi utover det vitenskapelige arbeidet?

Roches hovedkvarter i Basel er virkelig et bankende hjerte for vitenskapen. Det finnes en rekke avdelinger, hver med sin egen ekspertise og spesialiseringer, som er lett tilgjengelige ved behov. Muligheten til raskt å kontakte kolleger, selv i løpet av minutter, og direkte utnytte deres ekspertise er ekstremt nyttig i vårt daglige arbeid. Alle er veldig villige til å samarbeide på tvers av avdelinger for å nå vårt felles mål om å forbedre helsevesenet, og denne åpenheten gjør kunnskapsutvekslingen spesielt effektiv. Selve hovedkvarteret er også ekstraordinært. Muligheten til å huse banebrytende laboratorier side om side med vakre, menneskesentrerte arbeidsplasser viser hvordan Roche ikke bare bryr seg om kvaliteten på forskningen sin, men også om menneskene som jobber der hver dag.

Her er tre innsikter som kan interessere deg:

Biologi, informatikk og ingeniørfag samles i Schällemätteli
Hvordan Roche akselererer forskning med menneskelige modeller og AI
SIP Basel-området: Arkitektur blir innovasjonsinfrastruktur