På Roches IHB för in vitro-modeller och organ-på-chip-modeller läkemedelsforskningen närmare patienterna och minskar även tester på levande djur.

Biolog engagerad i mötesplatsen mellan modeller för mänskliga sjukdomar, organoider och tillämpad farmaceutisk forskning, Christoph Oberist arbetar påInstitutet för humanbiologi (IHB) av Roche som Senior forskarassistent i teamet för tillämpad organoidteknologi. Hans forskningsområde är där experimentell biologi försöker övervinna några av begränsningarna hos traditionella modeller: att rekonstruera system i laboratoriet som är allt närmare mänsklig fysiologi, bättre studera sjukdomar och göra vägen från upptäckten av ett potentiellt läkemedel till dess prekliniska utvärdering mer tillförlitlig.

I sitt arbete i SchweizOberist tar hand om karakterisering av olika organoidmodeller, utveckling av experimentella analyser, deras validering och efterföljande överföring till forskningsapplikationer. Detta är en särskilt viktig position inom IHB, eftersom den ligger precis på gränsen mellan biologisk innovation och industriell användning: det räcker inte att kunna bygga en sofistikerad modell, det är nödvändigt att visa att den är reproducerbar, mätbar och tillräckligt robust för att bli ett användbart verktyg för läkemedelsupptäckt och utveckling.

Det är i detta sammanhang som teknologier får särskild betydelse "organ på ett chip" används av Roche. Christoph arbetar faktiskt på flera modeller avsedda för enheten pRED, läkemedelsforskning och tidig utveckling, med syftet att bättre förstå sjukdomsförloppet och interaktionerna mellan organism och läkemedel. Bland de projekt som diskuteras i intervjun finns bioteknik av en stratifierad ekvivalent av konjunktiva, bestående av polariserade epitelceller och differentierade bägarceller och utformade för att även förvärva en komponent immun- och neuronalaMålet är att ha en modell som kan bidra till studiet av de mekanismer som ligger bakom torra ögonsjukdom.

Bakom denna forskning finns dock en bredare fråga, som nu påverkar hela sektorn av biovetenskapHur mycket kan nya in vitro-mänskliga modeller förbättra förmågan att förutsäga vad som faktiskt kommer att hända hos patienten? Organoider och kulturer härledda från mänskliga prover gör det möjligt för oss att observera biologiska fenomen med en grad av komplexitet som är svår att uppnå med konventionella cellkulturer och samtidigt öppnar vägen för en mer direkt användning av patienthärlett materialFör Oberist har denna utveckling också en tydlig etisk konsekvens: att bidra till tillämpningen av principen om tre R:n, det vill säga Ersätt, Minska, Förfina, genom att gradvis ersätta, minska och förfina användningen av djur i forskning utan att minska den vetenskapliga stringensen.

L 'Institutet för humanbiologi representerar det sammanhang i vilket denna transformation hanteras med en avsiktligt transversal struktur. Gruppen Applied Organoid Technologies arbetar med patient-härledda samkulturer och organoidmodeller avsedda för industriellt bruk, och integrerar sin expertis med Roches forsknings- och utvecklingsekosystem och med specialister inom olika patologiska områden. Målet är inte bara att producera nya modeller, utan att omvandla de tekniker som utvecklats av IHB till analyser användbara inom läkemedelsutveckling, som mer direkt kopplar bioteknik till precisionsmedicin.

I ett samtal med Thomas Clegg av IHB, Christoph Oberist Han beskriver denna verklighet ur perspektivet hos någon som arbetar dagligen mellan laboratoriet och tillämpningen. Meningen med vilken han sammanfattar sin erfarenhet på IHB,

”Arbetet här är otroligt dynamiskt och man känner verkligen att ens bidrag gör verklig skillnad.”

Det förmedlar också karaktären av en relativt ung institution där akademi och industri inte uppfattas som två separata världar, utan som komponenter i samma innovationsprocess.

Det som framträder är en dialog som går bortom det enskilda projektet: från organoider alla "organ på ett chip, från patientbaserade modeller till minskningen av djurförsök, förklarar Oberist hur forskning kan komma allt närmare verklig mänsklig biologi och omvandla denna kunskap till verktyg som kan göra läkemedelsutveckling mer effektiv.

Vad inspirerade dig att göra det du gör idag?

Min motivation kommer främst från önskan att hjälpa patienter och ha en positiv och konkret inverkan på deras liv genom att skapa patientbaserade modeller för mänskliga sjukdomar i syfte att förbättra läkemedelsutvecklingsprocessen. Jag föreställer mig en framtid där vi kan använda högkapacitetstester med allt större mänsklig relevans, vilket inte bara kommer att påskynda forskning och upptäckt, utan också möjliggöra direkt användning av patientprover. Detta kommer att göra det möjligt för oss att få mer representativ information om mänsklig biologi och samtidigt bidra till att successivt minska behovet av djurförsök.

Varför valde du att börja på Institutet för humanbiologi?

"När jag bestämde mig för att gå med i IHB var en av de främsta anledningarna dess rykte som en institution med förmåga att göra en verkligt betydande skillnad. IHB ligger i framkant inom utveckling av in vitro-modeller och är verkligen en ledande aktör både vad gäller själva tekniken och dess praktiska tillämpning inom industrin. Det är just denna kombination av teknisk utveckling och potentialen för konkreta tillämpningar som var särskilt viktig för mig." Detta fokus på att omsätta forskning i verklighet var verkligen en stor lockelse för mig. Akademin producerar en enorm mängd banbrytande upptäckter och värdefull forskning, men ibland misslyckas detta arbete med att fullborda den nödvändiga processen för att bli en slutprodukt som kan påverka samhället som helhet. Möjligheten att bidra till införandet och tillämpningen av dessa nya metoder är därför särskilt spännande: de skulle kunna ha en inverkan inte bara lokalt, utan, tror jag starkt, även på global nivå.

Vilka projekt arbetar du med på IHB?

På IHB arbetar jag med flera modeller som använder Roches "organ-on-a-chip"-teknik. Implementeringen av dessa enheter i Roches forsknings- och utvecklingsenhet pRED (Pharma Research and Early Development) kommer att ge en djupare förståelse för sjukdomsprogression och de komplexa interaktionerna mellan kroppen och läkemedel. Målet är att använda dessa system för att observera och bättre förstå biologiska fenomen som är direkt relevanta för läkemedelsforskning. Ett av de mest spännande projekten vi arbetar med just nu handlar om bioteknik för att skapa en stratifierad motsvarighet till konjunktiva. Denna struktur kommer att ha ett basalt lager av polariserade epitelceller och ett ytligt lager av differentierade bägarceller. En särskilt innovativ del av projektet är vårt försök att göra vävnaden immun och neuronal kompetent, vilket ökar modellens komplexitet och relevans. Detta system, som utvecklats i samarbete med IHB-forskare som Marie Bannier, Mike Nikolaev och Gray Camp och med forskare från pRED Ophthalmology som Marco Künzli, Sarah Massot och Hannah Kronabitter, kommer därför att göra det möjligt för oss att djupare studera mekanismerna bakom torra ögon.

Vad innebär det för dig att vara en del av institutets gemenskap?

"Det har varit en verkligt extraordinär upplevelse hittills, särskilt eftersom IHB är en relativt ung institution. Detta innebär många unika möjligheter och chansen att direkt delta i uppbyggnaden och utvecklingen av nya aktiviteter. Eftersom vi fortfarande är upptagna med att växa och strukturera många aspekter av institutionen är arbetet här extremt dynamiskt, och man får verkligen känslan av att ens bidrag kan göra en påtaglig skillnad och påverka hur saker och ting utvecklas." Det som verkligen utmärker IHB är dock dess tvärvetenskapliga och mycket samarbetsinriktade natur: samarbetsnivån är vida överlägsen vad som vanligtvis finns i en rent akademisk eller industriell miljö. Här kombinerar vi vår expertis inom utveckling av mänskliga modeller med den extraordinära kunskapen hos våra kollegor på pRED inom olika sjukdomsområden. Detta sida vid sida-arbete skapar en mycket kraftfull synergi och gör att de olika kompetenserna kompletterar varandra. Jag uppskattar särskilt samarbetet med forskarna på pRED: Jag kan lära mig mycket om de olika sjukdomarna direkt från experterna och samtidigt lära dem hur de effektivt använder våra in vitro-organoidmodeller. Det är därför ett kontinuerligt och ömsesidigt kunskapsutbyte, såväl som en extremt givande arbetsdynamik.

Vilka är dina ambitioner för framtiden? Vad entusiasmerar dig mest?

IHB är en sann innovationsmotor, och området utvecklas snabbt och anammar successivt dessa nya teknologier. Personligen är mitt mål att ligga i framkant av denna utvecklings- och implementeringsprocess. Jag hoppas kunna växa tillsammans med organoidområdet och bidra till att framgångsrikt implementera en mängd olika modeller som kan effektivisera läkemedelsutvecklingsprocessen totalt sett. Samtidigt kommer den ökande komplexiteten hos dessa system att göra det möjligt för oss att utforska vår biologi som art på ett allt större djup och bättre förstå dess olika mekanismer. Om jag kan hjälpa Roche och branschen som helhet att leva upp till och främja åtagandet i de tre R:na – Ersätt, Reducera, Förfina – samtidigt som vi fortsätter att upprätthålla och förhoppningsvis ytterligare förbättra nuvarande vetenskapliga standarder, skulle jag känna mig oerhört stolt över att konkret kunna bidra till denna process och dess gradvisa spridning inom branschen.”

Vad uppskattar du med Institutet för humanbiologi utöver dess vetenskapliga arbete?

Roches huvudkontor i Basel är verkligen ett bultande hjärta för vetenskapen. Det finns ett flertal avdelningar, alla med sin egen expertis och sina specialiseringar, som är lättillgängliga vid behov. Möjligheten att snabbt kontakta kollegor, även inom några minuter, och direkt utnyttja deras expertis är oerhört användbar i vårt dagliga arbete. Alla är mycket villiga att samarbeta över avdelningarna för att uppnå vårt gemensamma mål att förbättra hälso- och sjukvården, och denna öppenhet gör kunskapsutbytet särskilt effektivt. Själva huvudkontoret är också enastående. Möjligheten att kunna hysa toppmoderna laboratorier tillsammans med vackra, människocentrerade arbetsytor visar hur Roche inte bara bryr sig om kvaliteten på sin forskning, utan också om de människor som arbetar där varje dag.”

Här är tre insikter som kan intressera dig:

Biologi, datavetenskap och teknik möts i Schällemätteli
Hur Roche accelererar forskning med mänskliga modeller och AI
SIP Basel-området: Arkitektur blir innovationsinfrastruktur