Menneskeligt hjertevæv giver nye muligheder i medicinudvikling

En ny laboratorieplatform til at teste medicin kan nedbringe medicinalvirksomhedernes omkostninger til biologiske celler med op til 90 pct. (se faktaboks) og reducere brug af forsøgsdyr. Platformen, der har fået navnet Ethica M, er udviklet i et samarbejde mellem DTU og biotekvirksomheden Sophion Bioscience.

Den nye platform åbner for hurtigere og mere præcis tests af ny medicin. Hvor medicinalvirksomhederne i dag tester ny medicin på enkeltceller, som kun giver begrænsede oplysninger, så kan de med Ethica M-platformen i stedet arbejde med store partier af kunstigt fremstillet cellevæv på standard-prøveplader, der passer ind i industriens automatiserede arbejdsgange.

Cellevævet giver et bedre billede af, hvordan et organ som hjertet reagerer på lægemidler og for hver prøveplade sparer medicinalvirksomheder godt 200.000 kr. i udgifter til enkeltceller.

Ethica M-platformen blev præsenteret i efteråret 2025 og er i dag - fire måneder efter lanceringen - solgt til flere virksomheder i USA og Europa.

“Det fantastiske er, at vi med platformen langt tidligere kan se, om en medicin er sikker og virker. For de virksomheder, som bruger Ethica M, betyder det færre overraskelser og dyre forsinkelser senere i udviklingen. I sidste ende handler det om, at patienter kan få bedre og mere sikre behandlinger hurtigere,” siger professor Niels Bent Larsen fra DTU Sundhedsteknologi.

Han har udviklet metoden bag Ethica M-platformen sammen med innovationschef i Sophion Bioscience, ph.d. Sandra Wilson.

Mini-laboratorie

Kernen i Ethica M-platformen er en teknologi, der blev udviklet og beskyttet med et fælles patent i et samarbejde mellem DTU Sundhedsteknologi og Sophion Bioscience. Patentet beskriver en metode til at følge cellevævs bevægelser meget præcist. Sophion Bioscience har siden købt DTU’s del af patentet for at bringe teknologien på markedet, men udviklingssamarbejdet er fortsat.

Ethica M fungerer som en slags mini laboratorieplatform, hvor forskere bruger stamceller til at dyrke små stykker levende menneskeligt hjerte eller muskelvæv omkring to fleksible målepinde i små huller, såkaldte brønde. Når vævet trækker sig sammen, bøjer stolperne og højhastighedskameraer i systemet måler, hvor stor bøjningen er.

Når forskerne tilsætter ny medicin, bliver bevægelserne automatisk analyseret i et specialudviklet software, der markerer om stoffet er lovende eller potentielt farligt. Systemets dataopsamling er op til 72 gange hurtigere end konkurrerende teknologier og de meget retvisende data gør, at forskerne bruger langt færre celler end i traditionelle dyre og enkeltcellemodeller.

“Det afgørende nye er ikke princippet bag teknologien. Det nye er, at vi har gjort den industriel, robust og reproducérbar i et format, som medicinalindustrien kan bruge. Det har kun været muligt, fordi vi har haft et åbent, tillidsfuldt samarbejde med Sophion Bioscience, som har givet os en forståelse af, hvad der er vigtigt for medicinalvirksomhederne,” siger Niels Bent Larsen.

DTU’s forskere har spillet en central rolle i at udvikle det avancerede 3D print og de materialer, der gør det muligt for vævet at sidde stabilt, slå rytmisk og bøje stolperne ensartet fra brønd til brønd – i alt 96 huller, som er samlet på en testplade på størrelse med en hånd, som er det standardformat medicinalindustrien anvender.

Fra ide til produkt

Sophion Bioscience har arbejdet med udviklingen af laboratorieplatformen Ethica M i mere end ti år. Samarbejdet med DTU tog for alvor fart i perioden frem mod 2020.

Efter Sophion Biosciences opkøb af DTU’s del af det fælles patent investerede både DTU og Sophion Bioscience betydelig tid og viden i at modne teknologien til et egentligt produkt, der i dag består af et stort, samlet og automatiseret system med prøve-plader til test, en pipetteringsrobot og et avanceret optisk måleinstrument, som indgår i deres produkt til det globale marked.

Sandra Wilson fremhæver, at DTU har haft stor betydning for udviklingen af Ethica M-platformen i kraft af det flerårige samarbejde og udviklingsforløb, der omfattede to erhvervs ph.d.’ere og en postdoc på DTU.

Tilsvarende har det været afgørende, at projektet blev støttet af Innovationsfonden og Eurostars, der er Europas største program for samarbejdsbaserede forsknings- og innovationsprojekter for små og mellemstore virksomheder.

”Det er ofte i overgangen fra forskningsidé til industriel opskalering, at gode koncepter går tabt, fordi der mangler både finansiering, udstyr og teknisk sparring. Men med fondenes økonomiske støtte, DTU’s kompetencer inden for avanceret 3D print og materialeteknologi og Sophions erfaring med automatiserede systemer og markedskrav, lykkedes det at modne teknologien, så den kunne overleve den kritiske fase fra laboratoriekoncept til produkt,” siger Sandra Wilson.

Ny produktlinje

For Sophion Bioscience, der har udvikling og produktion i industriparken i Ballerup, har Ethica M-platformen ført til en stor strategisk udvidelse af virksomhedens forretning inden for automatiseret testteknologi til udvikling af medicin. Udviklingen af Ethica M har ført til, at der er opført en helt ny produktlinje og at der er blevet oprettet 13 nye stillinger, svarende til 10 procent flere medarbejdere i virksomheden.

Ethica M er Sophion Biosciences første nye produktlinje i 20 år og innovationschef Sandra Wilson forventer, at den i løbet af de kommende fem år vil blive et lige så stort forretningsområde som Sophion Biosciences eksisterende cellemembran systemer.

-

FAKTA

Test af medicin på cellevæv

Når der i medicinalindustrien tales om celler, er det typisk levende biologisk materiale, der bruges til at teste, hvordan et nyt lægemiddel påvirker kroppen. Traditionelt har virksomheder testet medicin på enkeltstående dyre- eller menneskeceller, som er isoleret og dyrket i store mængder. Selvom denne metode er udbredt, giver den et begrænset billede af, hvordan et lægemiddel virker i et rigtigt menneskeligt væv.

På Ethica M-platformen arbejder forskerne i stedet med cellevæv, der er dyrket ud fra menneskelige stamceller. Stamcellerne programmeres til at udvikle sig til specialiserede celler, som organiserer sig i små stykker levende væv. Disse væv efterligner i højere grad, hvordan celler arbejder sammen i kroppen.

Det betyder, at forskerne ikke kun kan se, om et lægemiddel påvirker enkelte celler, men også hvordan det påvirker vævets bevægelse, styrke og rytme. Samtidig kræver teknologien langt færre celler end traditionelle testmetoder, fordi hvert stykke væv giver mere biologisk information end tusindvis af enkeltceller.