Hepatic Clearance Chip for Pharmacokinetics

用于药代动力学的肝脏清除芯片

基本信息

  • 批准号:
    10761027
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 100.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-08-30 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Drug metabolism and pharmacokinetic testing (DMPK) is crucial for understanding the clearance mechanisms, clearance rate, and any potential drug-drug interactions of small molecule drugs during lead optimization prior to initiating in-human clinical trials. DMPK testing is currently performed using animal models, usually rats. However, these studies are problematic for several reasons: 1) Animal-based DMPK studies are expensive and create a large financial burden during lead optimization; the top 20 pharmaceutical companies spend >$1.2 billion each year on PK testing, with over 1 million animals used by industry per year; 2) They are time-consuming and delay the collection of important data. For example, the synthesis of each compound needs to be scaled up from µg to mg quantities before rat studies can be initiated. 3) While higher animal species, such as dogs, pigs, and non-human primates, have greater human relevance, they are more expensive than rodent studies and require synthesis of even greater quantities of active pharmaceutical ingredient (API); and 4) The ability of animal models to predict human outcomes is controversial. Although recent attempts have been made to identify in vitro approaches, these are all limited in terms of reliability, long-term analysis ability, reproducibility, poor reflection of in vivo hepatic transport, clearance, and metabolism. Thus, the pharmaceutical industry needs better approaches for DMPK testing that are more predictive, cheaper, and faster than currently available in vitro and in vivo methods. Successful development of such a system will improve safety and help reduce the ~90% of drug candidates that currently fail in clinical trials. In solution to this unmet need, we propose an integrated (in vitro and in silico) hepatic clearance platform that merges a human liver tissue chip and translational software. This technology can predict human hepatic clearance parameters accurately in 2 weeks without the need of API scale-up. Javelin is the only organization pursuing this technology for drug metabolism & disposition, which requires design features that are unique to DMPK studies and that cannot be met using microphysiological systems designed for toxicology and pharmacology applications. The purpose of this Direct to Phase II SBIR proposal is improve our technology ready for launch by optimizing the chip design to enhance usability, evaluate drug clearance mechanisms, and assess the clinical translation of our technology. This will be achieved through the following Aims: 1) System design optimization; 2) Evaluation and characterization of known drug clearance mechanisms on the Javelin hepatic clearance chip; and 3) Assessment of in vitro to in vivo translation to predict clinical outcomes. Successful application of our tissue chip perfusion system will reduce the need for other preclinical models to estimate drug PK outcomes, thereby reducing the risk and cost associated with drug development. Indeed, our early evidence indicates that we can predict clinical outcomes 15% more accurately and in a manner 10-times cheaper and 10- times faster than rat studies.
药物代谢和药代动力学测试(DMPK)对于了解清除机制至关重要, 清除率,以及先导化合物优化过程中小分子药物任何潜在的药物相互作用 目前,DMPK 测试是使用动物模型(通常是大鼠)进行的。 然而,这些研究存在以下几个原因:1)基于动物的 DMPK 研究费用昂贵且 在先导化合物优化过程中造成巨大的财务负担;排名前 20 的制药公司花费 > 1.2 美元 每年 10 亿美元用于 PK 测试,每年工业界使用超过 100 万只动物 2) 它们非常耗时; 并延迟重要数据的收集,例如,需要扩大每种化合物的合成规模。 在开始大鼠研究之前,剂量从微克到毫克 3) 而高等动物物种,如狗、猪, 和非人类灵长类动物,具有更大的人类相关性,它们比啮齿动物研究更昂贵, 需要合成更多的活性药物成分(API);以及 4)动物的能力; 尽管最近已经尝试在体外进行鉴定,但预测人类结果的模型仍存在争议。 方法,这些方法在可靠性、长期分析能力、再现性、反映差等方面都受到限制 因此,制药工业需要更好的体内肝脏运输、清除和代谢。 DMPK 测试方法比目前的体外和测试更具预测性、更便宜且更快 成功开发这样的系统将提高安全性并有助于减少约 90% 的风险。 目前在临床试验中失败的候选药物。 为了解决这一未满足的需求,我们提出了一个集成的(体外和计算机)肝脏清除平台, 该技术融合了人体肝脏组织芯片和翻译软件,可以预测人体肝脏。 Javelin 是唯一一家无需 API 放大即可在 2 周内准确确定清除参数的组织。 追求这种药物代谢和处置技术,需要独特的设计功能 DMPK 研究无法使用专为毒理学设计的微生理系统来满足 该 Direct to Phase II SBIR 提案的目的是改进我们的技术。 通过优化芯片设计以增强可用性、评估药物清除机制以及 评估我们技术的临床转化 这将通过以下目标来实现:1) 系统。 设计优化;2) Javelin 上已知药物清除机制的评估和表征 肝脏清除芯片;3) 评估体外到体内的转化以预测临床结果。 我们的组织芯片灌注系统的应用将减少对其他临床前模型来估计药物的需求 事实上,我们的早期证据表明 PK 结果,从而降低了与药物开发相关的风险和成本。 表明我们可以以 10 倍的成本和 10 倍的成本更准确地预测临床结果 15% 比老鼠研究快几倍。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Murat Cirit其他文献

Murat Cirit的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Murat Cirit', 18)}}的其他基金

Multi-Tissue MAFLD Chip for Mechanism-Based Drug Testing
用于基于机制的药物测试的多组织 MAFLD 芯片
  • 批准号:
    10484325
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
DDI-on-a-chip: an optimized liver microphysiological system and microenvironment for complex drug-drug interaction studies
DDI-on-a-chip:用于复杂药物相互作用研究的优化肝脏微生理系统和微环境
  • 批准号:
    10324897
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
Translational Center of Tissue Chip Technologies for quantitative characterization of Microphysiological Systems
用于微生理系统定量表征的组织芯片技术转化中心
  • 批准号:
    9275102
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:

相似国自然基金

面向电力储能集群系统的加速退化试验与寿命评估方法研究
  • 批准号:
    62303293
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向计算密集型应用的新型计算范式及其加速器关键技术
  • 批准号:
    62374108
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于任意精度计算架构的量子信息处理算法硬件加速技术研究
  • 批准号:
    62304037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
分布式非凸非光滑优化问题的凸松弛及高低阶加速算法研究
  • 批准号:
    12371308
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
极端光场条件下正电子束的产生、加速和操控研究
  • 批准号:
    12375244
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

High-Resolution Lymphatic Mapping of the Upper Extremities with MRI
使用 MRI 进行上肢高分辨率淋巴图谱分析
  • 批准号:
    10663718
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
Blood Biomarker Development and Validation in Chronic Traumatic Encephalopathy and Alzheimer's Disease and Alzheimer's Disease Related Dementias
慢性创伤性脑病、阿尔茨海默病和阿尔茨海默病相关痴呆的血液生物标记物开发和验证
  • 批准号:
    10662752
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
Bioethical, Legal, and Anthropological Study of Technologies (BLAST)
技术的生物伦理、法律和人类学研究 (BLAST)
  • 批准号:
    10831226
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
Development of Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF) to Assess Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer
开发磁共振指纹图谱 (MRF) 来评估乳腺癌新辅助化疗的反应
  • 批准号:
    10713097
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
High-Resolution Lymphatic Mapping of the Upper Extremities with MRI
使用 MRI 进行上肢高分辨率淋巴图谱分析
  • 批准号:
    10663718
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.96万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了