Данная разработка будет представлять собой технологию создания персонализированной многокомпонентной 3D тест-системы на основе ко-культуры опухолевых, стромальных и иммунных клеток пациента во внеклеточном матриксе in vitro. Будет разработан компонентный состав внеклеточного матрикса взамен зарубежных коммерческих продуктов («Matrigel», «Star Matrigengel»).

Данная тест-система будет значительно достовернее имитировать условия существования опухоли и её микроокружения, в сравнении с 2D монослойными культурами. Для воссоздания трёхмерной органотипической архитектуры опухолевого микроокружения будет разработан отечественный аналог коммерческого внеклеточного матрикса на основе коллагена и фибрина.

Результаты тестирования противоопухолевых препаратов с применением данной тест-системы in vitro позволят более персонализировано и точно спрогнозировать развитие противоопухолевого ответа in vivo. Благодаря полученным результатам возможен избирательный подбор средств терапии рака исходя из особенностей онкологического заболевания пациента.

Кроме того, данный подход может быть использован для тестирования новых противоопухолевых препаратов на этапе разработки in vitro. За счет сложной органоподобной архитектуры тест-система способна более достоверно воссоздать поведение опухоли (в сравнении с 2d моделями) и показать туморицидное действие терапии, приближенное к тестированию на моделях in vivo. Из-за этой особенности возможно сокращение сроков разработки препаратов за счет рационализации разработки in vitro и последующего прохождения доклинических испытаний.

Разрабатываемая технология тестирования противоопухолевых препаратов будет интересна медицинским центрам, научным лабораториям и фармацевтическим компаниям.

Краткая схема реализации:

• Разработка 3D тест-системы в партнерстве с НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии.
• Патентование технологии в разделе G01N 33/574 (Иммунологический анализ рака)
• Привлечение дополнительных инвестиций в проект, получение грантов
• Реализация технологии на базе НКЦ прецизионной и регенеративной медицины КФУ, первые продажи
• Организация производства, расширение представленности на рынке скрининга рака

Данная бизнес-модель представляется реализуемой, поскольку она обладает рядом преимуществ, отвечающих за устойчивость и прибыльность бизнеса:
1) Актуальность – рак является одним из самых распространенных заболеваний с достаточно высоким процентом смертности больных. Однако на ранних и средних стадиях возможно успешное лечение, в том числе с применением химио- и иммунотерапевтических препаратов разного спектра действия. Определение и сравнение эффективности терапий для пациента будет актуальной бизнес-стратегией до тех пор, пока возникают раковые заболевания.
2) Персонализированность – разрабатываемая технология полностью основывается на клетках пациента, именно поэтому возможен индивидуальный подход к клинической картине болезни каждого пациента. Скрининг лекарственной устойчивости собственных клеток пациента позволит подобрать наиболее эффективную терапию.
3) Относительная дешевизна – стоимость предлагаемого скрининга и консультации онколога составляют относительно небольшую часть от общей стоимости лечения (стоимость создания тест-системы и проведения всего скрининга сопоставима с 1 днем химиотерапии в стационаре препаратом доцетаксел)
4) Уникальность – в основе данной тест-системы лежит технология создания ко-культуры наиболее агрессивных клеток опухолевого микроокружения – миофибробластов, М2-макрофагов и непосредственно опухолевых клеток. Тест-система на основе сочетания этих клеток на данный момент не запатентована и применение данной технологии в диагностической практике может дать уникальные результаты.
5) Импортозамещаемость – значительную часть реактивов для создания данной технологии предполагается закупать у российских поставщиков и производителей, а также у стран-партнеров (Китай, Индия). Это позволит обойти резкий подъем стоимости на товары из стран, торговля с которыми временно приостановлена и удерживать цену услуги на предполагаемом уровне.

Согласно официальной статистике Министерства здравоохранения Российской Федерации на 2020 год в Российской Федерации выявлено 556 036 новых случаев злокачественных новообразований, а суммарно почти 4 млн людей состояло на учете в онкологических учреждениях (2 712,9 случаев на 100 000 населения) (Каприн, 2021). В настоящее время при лечении онкологических заболеваний применяются хирургическое вмешательство, радиотерапия, химиотерапия и иммуннотерапия. При этом каждая из перечисленных терапий несет в себе множество отличающихся методик или препаратов. Отличие опухоли от других заболеваний заключается в том, что опухоль – это абберантная гетерогенная популяция клеток, способная к прогрессированию, неограниченному росту, перепрограммированию других клеток и «эволюционному развитию». «Эволюция» опухоли заключается в давлении отбора, в виде терапии, под влиянием которого, выживают только те опухолевые клетки, которые имеют генные мутации или эпигенетические особенности, обеспечивающие выживаемость в стрессовых условиях. Из этого следует, что две сходные по анамнезу и маркерам опухоли у разных пациентов, со значительной долей вероятности могут отличаться друг от друга по показателям злокачественности и лекарственной устойчивости.

Такая пластичность рака повышает риск сохранения резистентных клеточных популяций после прохождения терапии и приводит к повторному росту резистентной опухоли. Из этого следует, что даже наличие известных маркеров уязвимости опухоли не гарантирует полного ответа на терапию, нацеленную на эти биомаркеры. Например, моноклональные антитела панитумумаб (вектибикс) и цетуксимаб (эрбитукс), нацеленные на один из таких маркеров – EGFR, применяли в качестве монотерапии у пациентов с EGFR-позитивными опухолями. Моноклональные антитела являются общепризнанно эффективной иммунотерапией, однако в данном случае частота ответа составляла лишь около 10%. Поэтому важно проверить не только генетические и молекулярные маркеры лекарственной уязвимости опухоли, а иметь возможность экспериментально проверить чувствительность опухоли к конкретным противораковым соединениям на 3D моделях в условиях in vitro.

Также, как уже было описано, существует проблема тестирования новых противоопухолевых препаратов. Внедренные тестовые модели in vitro, как правило, представлены 2D монокультурами раковых клеток. Данные тест-системы не отвечают реальной архитектуре опухоли, поэтому результат тестирования препарата может быть ложноположительным, так как не учитывается взаимодействие опухолевых клеток с собственным микроокружением. Из-за данной проблемы срок и стоимость разработки туморицидных препаратов могут значительно вырасти и отразиться на конечных потребителях – онкологических пациентах.

В мире существует проблема персонализированного подбора эффективной противоопухолевой терапии. Разрабатываемая технология позволит проводить персонализированный скрининг, на основе которого врач-онколог сможет подобрать подходящую пациенту терапию. Правильно подобранная терапия сможет оказывать значимое влияние на регрессию опухоли с возможной окончательной ремиссией. Таким образом, проектная тест-система может повысить диагностический потенциал медицинских учреждений и способствовать снижению смертности от онкологических заболеваний.

Помимо указанного, данная технология может быть применена для рационального первичного скрининга веществ, обладающих противоопухолевой активностью. Разрабатываемая трёхмерная тест-система вследствие своей органотипической структуры и клеток микроокружения более приближенно имитирует лекарственную устойчивость опухолевых клеток in vivo. Решение данной проблемы позволит снизить затраты на разработку безопасных и эффективных противоопухолевых препаратов для лечения онкологических заболеваний.

Для понимания потенциала «рынка» важно понимание эффективности скрининга опухолей и его влияние на смертность больных. С 1990 по 2015 год общая смертность от рака в США снизилась на 25%, при еще большем снижении показателей смертности от колоректального рака (47% среди мужчин и 44% среди женщин) и рака молочной железы (39% среди женщин). Байерс и др. частично связали это снижение с внедрением высококачественного скрининга рака толстой кишки и молочной железы. (Лауд, 2017)
Как уже говорилось ранее, современная медицина активно развивается в направлении персонализации. Например, количество упоминаний прецизионной и персонализированной медицины в документах медицинских организаций во всем мире выросло примерно на 120% в период с 2018 по 2022 год. (по данным GlobalData)
Ведущими держателями патентов в области персонализированной медицины являются Hangzhou DAC Biotech Co Ltd (103 патента) и AstraZeneca Plc (43 патента) (по данным GlobalData). Компания-лидер Hangzhou DAC Biotech Co Ltd. сообщила об общих активах в размере 162,4 млн китайских юаней и операционной выручке в размере 38,5 млн китайских юаней за 2020 год. Тем не менее, данная отрасль представлена в основном генетическим скринингом опухоли (Ambry Genetics, LifeLabs Genetics) и ниша персонализированного скрининга на основе 3D ко-культуры клеток пациента остается не занятой.

Предполагается, что рентабельность организации составит 150% (соотношение доходов и расходов * 100%). Предполагаемая нижняя стоимость реализации скрининг-услуги составит 75 000 рублей, при этом предполагается производство и реализация до 15 тест-систем ежемесячно, что будет приносить валовую прибыль в размере 1 125 000 рублей ежемесячно. При этом расходная часть составит приблизительно 750 000 рублей ежемесячно (закупка реактивов, зарплата сотрудникам, аренда помещения, уплата налогов). В таком случае чистая выручка будет составлять 375 000 рублей ежемесячно. Важно понимать, что рентабельность данного бизнеса будет расти в долгосрочной перспективе – сеть поставщиков и потребителей услуг будет расширяться, выручка будет расти, бизнесу будут доступны крупные займы на расширение деятельности и представленности.

На страницу проекта