Hepatocitos

Los hepatocitos son las principales células funcionales del hígado y son responsables de la captación selectiva, el metabolismo y la excreción de la mayoría de los fármacos. 

Hepatocitos humanos primarios

Los hepatocitos humanos primarios son el modelo de elección actual para la obtención de datos preclínicos y son utilizados regularmente por varias compañías farmacéuticas para evaluación de seguridad y presentación de DMPK ante la FDA.

En plataformas convencionales (2 D, cultivo en sándwich), los hepatocitos primarios pierden viabilidad y función con el tiempo. Se ha demostrado que el modelo de tricultivo 3 D de Invitrocue con células estrelladas y células de kupffer promueve el mantenimiento a largo plazo de la funcionalidad de los hepatocitos, ofreciendo un mejor modelo para predecir los resultados humanos in vivo.

Ventajas del cultivo de hepatocitos 3 D en comparación con el cultivo de 2 D convencional:

  1. Alto rendimiento y rentabilidad (la densidad de siembra de hepatocitos primarios en el cultivo 3 D es 5 veces menor que en el cultivo 2 D)
  2. Mantenimiento a largo plazo de funciones específicas del hígado.
  3. Mejora de la expresión de la enzima CYP hepática a través del cocultivo con otras células hepáticas.
  4. Las respuestas a los fármacos están más cerca de los resultados clínicos
Hepatocytes - Invitrocue
Hepatocytes in 3D Mixed Culture

Los hepatocitos en nuestro cultivo de esferoides 3 D muestran una mejor expresión de las funciones hepáticas en términos de secreción de albúmina. 3 Los esferoides de hepatocitos D pueden mantener las funciones de la enzima del citocromo P450 del hígado y pueden usarse para estudios de inducción de fármacos.

Hepatocyte viability

La viabilidad de los hepatocitos se puede mantener durante 60 días, lo que lo convierte en un buen modelo para estudios de toxicidad farmacológica a largo plazo.

Long Term Toxicity

Trovafloxacino se ha retirado del mercado debido al riesgo de hepatotoxicidad. Su hepatotoxicidad no puede identificarse mediante el monocultivo convencional de hepatocitos. Sin embargo, con nuestro modelo de cocultivo de hepatocitos y células de Kupffer, podemos replicar el microambiente del hígado humano y recapitular la hepatotoxicidad inmunitaria.

Modelo de infección por VHB

La infección crónica por hepatitis B prevalece en más de dos mil millones de personas en todo el mundo y es responsable del 50% de los casos de carcinoma hepatocelular (www.hepb.org). Mejor in vitro o modelos de animales pequeños pueden mejorar el estudio del VHB y contribuir al desarrollo de nuevos fármacos contra esta enfermedad. 

En Invitrocue, hemos establecido un modelo de cultivo 2 D para la infección por VHB utilizando células HepAD38, una línea celular HepG2 modificada transfectada con la Genoma del VHB. Bajo el control de la tetraciclina, la expresión viral se controla suprimiendo la síntesis de ARN pregenómico (pg). Tras la eliminación de tetraciclina del medio de cultivo, la expresión del nivel de transcripción del VHBs y partículas virales es significativamente regulado. Dado que la línea celular HepAD38 puede producir altos niveless del ADN del VHB y la expresión viral se controla fácilmente, la El ensayo HepAD38 se ha convertido en un modelo rentable y de alto rendimiento para nueva prueba de drogas para el VHB.

Hepatocytes - Invitrocue
Quantification of precipitated virus

La cuantificación del virus precipitado mostró buenos niveles de título. El control de tetraciclina mostró un título de virus bajo.
Reference: Ladner, Stephanie K., et al. “Inducible expression of human hepatitis B virus (HBV) in stably transfected hepatoblastoma cells: a novel system for screening potential inhibitors of HBV replication.” Antimicrobial agents and chemotherapy 41.8 (1997): 1715-1720.

Cocultivo de hepatocitos y iKCs

Las células de Kupffer (KC) constituyen el 80-90% de los macrófagos residenciales presentes en el cuerpo y son la población más grande de células inmunitarias del hígado innatas responsables de las funciones de eliminación y fagocitación, además de mantener la homeostasis del hígado. 

Nuestros cocultivos hepáticos de iKC y hepatocitos generados a partir del mismo donante de iPSC dan como resultado un modelo de cocultivo de donante compatible. Esto proporciona un poderoso in vitro herramienta para modelar el hígado y enfermedades asociadas como EHNA, Infección por Hepatitis, así como para evaluarng Lesión hepática inducida por fármacos relacionados con el sistema inmunitario (DILI).

Hepatocytes - Invitrocue

DILI inmunoinducido detectado mediante el sistema de cocultivo de hepatocitos y KC

Immune-induced DILI detected using Hepatocyte and KC Co-Culture System

En el estudio anterior, los medicamentos de referencia (acetaminofén (APAP) y trovafloxacina) muestran una menor toxicidad sin células inmunes. En presencia de células inmunes, su hepatotoxicidad aumentó drásticamente (imitando la respuesta clínica), un resultado que no se puede predecir con un modelo convencional.

Confocal images of our hepatocyte-Kupffer co-culture, with Kupffer cells in red, Hepatocytes in green, and nucleus in blue.

Imágenes confocales de nuestro cocultivo de hepatocitos-Kupffer, con células de Kupffer en rojo, hepatocitos en verde y núcleo en azul.

3 Los modelos D requieren menos celdas, son más rentables y se pueden utilizar para detección de drogas de alto rendimiento.

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