Pesquisadores do Cincinnati Children's Hospital Medical Center e da Roche desenvolveram uma plataforma de microarrays de organoides de fígado humano que modela reações a medicamentos impulsionadas pelo sistema imunológico. Este sistema, construído a partir de células-tronco derivadas de pacientes e células imunes, replica com precisão toxicidades como as do flucloxacilina em indivíduos geneticamente suscetíveis. Os achados foram publicados online em 26 de setembro de 2025 na Advanced Science.
A nova plataforma aborda um desafio chave na segurança de medicamentos: lesão hepática induzida por medicamentos idiossincrática (iDILI), onde certos medicamentos desencadeiam respostas imunes raras, mas graves, em pessoas específicas, apesar de passarem em testes padrão. Modelos tradicionais de animais e laboratório falham em capturar essas interações específicas humanas, mas este sistema totalmente humano combina organoides de fígado de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) com as próprias células T CD8⁺ do doador para refletir a diversidade genética e imune.
Como prova de conceito, os pesquisadores recriaram o dano hepático do antibiótico flucloxacilina, que afeta apenas portadores do gene HLA-B*57:01. O modelo mostrou ativação de células T, liberação de citocinas e dano às células hepáticas, espelhando reações reais de pacientes.
"Nosso objetivo era criar um sistema humano que capture como o fígado e o sistema imunológico interagem em pacientes", diz a coautora principal Fadoua El Abdellaoui Soussi, PhD, do Center for Stem Cell and Organoid Medicine (CuSTOM) no Cincinnati Children's. "Ao integrar genética específica do paciente e respostas imunes, finalmente podemos começar a explicar por que certos medicamentos causam lesão hepática em apenas um subgrupo pequeno de indivíduos."
O trabalho se baseia em inovações anteriores do coautor Takanori Takebe, MD, PhD, que pioneirou organoides de fígado derivados de iPSCs. Liderado pela autora correspondente Magdalena Kasendra, PhD, diretora de pesquisa e desenvolvimento no CuSTOM, a equipe refinou esses em um sistema de microarrays escalável. A colaboração com a Roche aprimorou o potencial translacional do projeto.
"Nosso objetivo sempre foi trazer a biologia humana para o laboratório de forma escalável, reprodutível e significativa para os pacientes", diz Kasendra. "Ao ligar a ciência de células-tronco fundamental à toxicologia aplicada, este modelo avança a pesquisa de organoides mais um passo em direção a transformar como os medicamentos são desenvolvidos e testados."
Adrian Roth, PhD, diretor científico principal de Segurança em Saúde Personalizada na Roche, acrescenta: "Esta parceria mostra o poder de combinar inovação acadêmica com experiência industrial. Juntos, estamos construindo modelos humanos preditivos que podem melhorar a segurança do paciente e acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos."
O Cincinnati Children's lidera a pesquisa de organoides desde 2010, começando com organoides intestinais. O Acelerador CuSTOM agora faz parcerias com empresas biofarmacêuticas para avançar a medicina de precisão. Esforços futuros focam na automação de ensaios para triagem de alto rendimento em populações diversas.