人类疾病和药物测试个体化研究的绝佳模型( 二 )


所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞 , 从少量血液样本中获得 , 以证明个体化、患者特异性研究的能力 。 而且 , 为了证明该模型可用于长期研究 , 该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周 。
研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病 , 并检查抗癌药物的副作用 。 他们研究了多柔比星(一种广泛使用的抗癌药物)对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响 。 他们表明 , 测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果 。
人类疾病和药物测试个体化研究的绝佳模型】使用该模型研究抗癌药物
该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型 , 用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟 。 该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中 。 在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中 , 多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础 , 同时改进了药物开发流程 。
研究人员称 , 新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物 , 这是限制药物广泛使用的主要因素 。 最值得注意的是 , 多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病 , 这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量 , 甚至停止治疗 。
研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究 , 所有这些都在个体化的患者特定环境中进行 。 如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响 , 以及药物的安全性和有效性 。 研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片 , 以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力 。
研究人员说:“我们对这种方法的潜力感到兴奋 。 它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计 , 将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流 。 一次一个病人 , 从炎症到癌症 。 ”