Logo: to the web site of Uppsala University

uu.sePublications from Uppsala University
Operational message
There are currently operational disruptions. Troubleshooting is in progress.
EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
En småskalig modell av tarmen för optimering av orala läkemedel
Title [en]
A miniaturized gut for optimization of oral medicines
Abstract [sv]
Många av de nya kemiska substanser som tas fram i läkemedelsutvecklings-processen idag uppvisar för låg löslighet i tarmsaften eller för låg permeabilitet över tarmslemhinnan för att kunna ge en terapeutisk effekt. Ett sätt att hjälpa dessa svårlösliga och lågpermeabla substanser att kunna tas upp över tarmväggen är att använda olika avancerade läkemedelsformuleringar och beredningsformer. I dagsläget används nästan uteslutande djurförsök för att studera formuleringseffekter på absorption.Vi har i tidigare projekt etablerat en unik metod för att studera hur nedbrytningen av lipider påverkar absorption av läkemedel. Vår metod fungerar väl på fettlösliga små molekyler men har inte de egenskaper som är viktiga för att kunna studera exempelvis upptag av biologiska läkemedel eller av andra viktiga naturliga komponenter såsom gallsalter som påverkar lösligheten. Vårt nästa steg är nu att undersöka hur dessa formuleringar klarar att uppehålla en hög koncentration i tarmen så att absorptionen kan förbättras. I detta projekt ska vi därför ta fram provrörsmodeller som är väldigt lika dels människans tunntarmsmiljö där mesta absorptionen sker, dels i människans tjocktarmsmiljö där en del läkemedel har sin effekt. Vårt mål är att vi med hjälp av bl a 3D printing och mikrofluidik ska kunna etablera en tredimensionell tarm i labskala. Denna lilla tub kommer ha segment som liknar tunntarm och tjocktarm och med ett flöde av vätskor som efterliknar hydrodynamiken i tarmen. När tarmen finns på plats kommer denna användas för att studera avancerade beredningsformer för att förstå hur dessa kommer frisätta läkemedel i tarmens olika regioner samt hur de ska vara designade för optimal absorption. Det är vår förhoppning att denna metod kommer informera oss om viktiga mekanismer vad gäller läkemedelsfrisättning och upptag från tarm, samtidigt som antal djurförsök minskas väsentligt.
Abstract [en]
The majority of pharmacologically active compounds suffers from solubility- or permeability-limited absorption and are in demand of advanced drug delivery systems (ADDSs) to enable absorption. There is a lack of biorelevant in vitro models for studies of drug formulations and dosage forms, and the current approach is to explore a wide range of formulations in animal studies. Indeed, 60-80% of all animal studies performed in drug development is used during formulation screening. In addition to the ethical challenge, the animal models do not necessarily have a gut similar to that of humans and results are often inconclusive. Our goal is to develop a 3D printed gut that can assess performance of ADDSs on the lab bench. Specific objectives of the proposed project are: i)To establish a small-scale intestinal tube with fluid dynamics and motility pattern similar to that observed in humans.; ii) To replicate regional differences of the human small and large intestine in the miniaturized gut(mGUT) and thereby enable in vitro absorption studies from different regions.; and iii) To establish in vitro in vivo correlation between the mGUT and preclinical species as well as humans. The mGUT will be validated with drug loaded ADDSs and oral medicines of different types. When the objectives of this project are fulfilled, formulation development can revert from animal studies to in vitro assessments, contributing to both the reduce and replace principles of 3R.
Sinko, Patrick
Principal InvestigatorBergström, Christel
Karlgren, Maria
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2024-01-01 － 2026-12-31
National Category
Physical ChemistryPharmaceutical SciencesMedical Biotechnology (with a focus on Cell Biology (including Stem Cell Biology), Molecular Biology, Microbiology, Biochemistry or Biopharmacy)
Identifiers
DiVA, id: project:9011Project, id: 2023-02916_VR
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Uppsala University Library
|
Ask the Library
|
Log in to DiVA
|
Search and link in DiVA