3Brain AG kündigt bahnbrechende Technologie an, um den Erfolg von Arzneimittelforschungsstudien zu maximieren

Medical Devices

Die 3Brain AG hat eine neue Technologie angekündigt, die auf einer einzigartigen Kombination von Mikrochips und KI basiert und verspricht, die Art und Weise, wie Wirkstoffkandidaten auf präklinischer Ebene für klinische Studien ausgewählt werden, zu verändern – und ihre Erfolgschancen zu maximieren. Mit der CorePlate™-Technologie werden präklinische Zellassays in Multiwell-Platten durchgeführt, die einen Mikrochip in jede Vertiefung integrieren, um umfangreiche Informationen von Zellen zu sammeln, Zelldaten vorzuverarbeiten und sie auf die gepaarte Software zu übertragen. Dadurch können viel mehr und bessere Daten extrahiert werden, die als Cell Big Data bezeichnet werden können. Diese wird einer KI zugeführt, um die Interpretation zu vereinfachen und Forschern zu ermöglichen, mehr Informationen über getestete Medikamente zu erhalten. Präklinische Studien sind von entscheidender Bedeutung, um Sicherheits- und Wirksamkeitsprobleme frühzeitig zu erkennen und die Erfolgschancen dieser Medikamente in klinischen Studien zu erhöhen. Allgemeine Schätzungen zeigen jedoch, dass in diesem Bereich noch viel zu verbessern ist, da 90 % der Medikamente, die in Studien am Menschen getestet werden, scheitern und nie auf den Markt kommen. Zu den Faktoren, die für diese hohe Misserfolgsrate verantwortlich sind, gehören die Einschränkungen bei der Durchführung präklinischer Tests an Tiermodellen. Die allermeisten Medikamente, die Tierversuche bestehen, wirken später beim Menschen nicht, da sich die Krankheitsmechanismen zwischen den Tierarten stark unterscheiden. Neue Biotechnologien wie menschliche Stammzellen bieten erfolgreichere Alternativen zu Tiermodellen. Diese können in Form von Zellkultur-Assays oder komplexeren Sphäroid- und Organoid-Assays vorliegen, die als Testbeds für Arzneimittel verwendet werden können. Auf menschlichen Zellen basierende Assays versprechen, die Medikamentenentwicklung zu revolutionieren, die Erfolgsrate zu verbessern und Tierversuche zum Aussterben zu bringen. Welchen zellbasierten Assay man auch immer untersuchen möchte, traditionelle Ansätze extrahieren Zellinformationen über optische Systeme oder einige wenige Sensoren, die in Kunststoffsubstrate eingebettet sind. Typischerweise handelt es sich bei diesen Substraten um Multiwell-Platten mit 24, 96 oder noch mehr Wells, wobei jedes Well die zu messenden Zellproben beherbergt. Von diesen Quellen wandern die erfassten Informationen mit begrenzter Bandbreite über große Entfernungen (im Vergleich zur Zellengröße), bevor sie eine CPU erreichen, wo sie verarbeitet werden. Große Entfernungen und Bandbreitenprobleme beeinträchtigen die Qualität und Quantität der Informationen und verhindern folglich eine genaue Überprüfung von Mobilfunknetzen. Die von 3Brain entwickelte CorePlate®-Technologie durchbricht dieses Paradigma, indem sie die Verarbeitungseinheit mit den Zellen in Kontakt bringt. „Wir wollen die Art und Weise, wie präklinisches Wirkstoff-Screening durchgeführt wird, radikal verändern und Pharmaunternehmen die Möglichkeit bieten, ihre Pipelines effizienter zu managen“, sagt Mauro Gandolfo, CEO und Mitgründer der 3Brain AG. „Grundsätzlich nehmen wir herkömmliche Multiwell-Platten aus Kunststoff und verwandeln sie in intelligente Geräte mit Multi-Core-Rechenleistung, die je nach Forschungsbedarf programmiert werden können. Integrierte Intelligenz ist ein bemerkenswerter Unterschied zu anderen Instrumenten im präklinischen Bereich große Datenmengen, die CorePlate®-Geräte verarbeiten können, kann der Benutzer dank der KI-gesteuerten Interpretation der Daten dennoch problemlos Ergebnisse generieren. Mit der CorePlate®-Technologie können Pharmaunternehmen Zeit und Geld sparen, indem sie Wirkstoffkandidaten besser filtern und priorisieren. Unser ultimatives Ziel ist es, unseren Nutzern Tools zur Verfügung zu stellen, die ihnen helfen, neue Heilmittel für Krankheiten leichter zu finden." Die 3Brain AG beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren mit Mikrochip-Technologie für die Life Science. Alessandro Maccione, CSO und Mitbegründer der 3Brain AG, sagt: "Wir haben bereits Ergebnisse, die zeigen, dass unsere Technologie bei der Identifizierung der Auswirkungen von Verbindungen auf mehrere Krankheitsmodelle überlegen ist. Wir haben begonnen, uns auf Gehirnerkrankungen wie Alzheimer und Epilepsie zu konzentrieren die hohe Belastung, die sie für unsere Gesellschaft darstellen. Darüber hinaus expandieren wir auf andere Bereiche wie die kardiale Sicherheit, die einer der Hauptgründe dafür ist, dass Medikamente in klinischen Studien scheitern. Gleichzeitig sind wir, getrieben von unserer Innovationsfreude, sind sehr aufmerksam auf die Möglichkeiten, die fortschrittliche Zellmodelle wie Sphäroide und Organoide bieten.Deshalb planen wir, unsere CorePlate®-Geräte in zwei "Geschmacksrichtungen" zu liefern, einer planaren, die mit traditionelleren Zellassays arbeiten kann, und einer dreidimensionalen eine, bei der sich die Sensorschicht des Mikrochips auf Mikronadeln befindet, die Zellinformationen aus dem Inneren von Geweben und Organoiden sammeln können." Kilian Imfeld, CTO und Mitgründer der 3Brain AG, fügt hinzu: „Die Rechenleistung, die wir in ein CorePlate®-Gerät integriert haben, ist wirklich beeindruckend. Man kann es sich wie eine moderne Multi-Core-CPU vorstellen, bei der der Mikrochip jedoch speziell entwickelt wurde.“ für biologische Signale. Folglich nennen wir es BioSPUâ¢, BioSignal Processing Unit. Diese Leistung ermöglicht es uns, gleichzeitig Echtzeitinformationen von Hunderttausenden von Zellen zu verarbeiten. Dieses kontinuierliche Datenstreaming ermöglicht die Beobachtung selbst subtiler Veränderungen, die in der Zellen während der Messsitzung, wie sie durch die untersuchte Substanz verursacht werden.Im Moment haben wir eine 6-Well-CorePlate entwickeltâ und arbeiten an einem 24-Well- und einem 96-Well-Format, die in den kommenden Jahren auf den Markt kommen werden Auf dem Weg dorthin werden unsere Mikrochips weitere Funktionalitäten integrieren, um sich an die gestiegene Komplexität anzupassen und gleichzeitig eine einfache und effiziente Benutzererfahrung zu gewährleisten."

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