「科技日报」新型肝芯片可跨物种识别药物毒性

  科技日报华盛顿11月11日电 (采访人员 刘海英)器官芯片具有广阔应用前景 , 是生物学研究热点之一 , 目前已有多种类型器官芯片问世 。 美国一研究团队近日在《科学·转化医学》杂志上发表研究报告称 , 他们研制出一种具有种特异性的肝芯片 , 可以跨物种识别药物毒性 , 从而帮助提高候选药物在临床试验中的成功率 。

  在药物开发过程中 , 大多数进入临床试验的药物都要先在动物体内测试 , 以确保在对人类给药之前是安全的 。 但对于药物肝毒性测试来说 , 动物模型研究的结果可能与人体反应不一致 , 这也使得肝毒性问题成为药物临床试验失败的主要原因之一 。

  在新研究中 , 由美国哈佛大学Wyss研究所、器官芯片技术公司Emulate等机构研究人员组成的团队 , 研制出一种由4种具有种特异性的肝细胞组成的大鼠、狗和人类的肝芯片 。 研究结果表明 , 这一芯片可以准确预测和表征多种候选药物和化合物在大鼠、狗和人类肝脏中诱导的特异性毒性反应 , 将其与动物模型一起用于药物临床前测试 , 可以帮助研究人员更好地了解整个测试过程中候选药物的副作用 , 从而改善对人类用药安全性的预测 。

  新型肝芯片由一种透明、柔韧的聚合物组成 , 大小与一个U盘差不多 , 能够准确再现肝脏的组织微环境 , 并表现出与人体相似的生理反应和疾病状态 。 借助这一芯片 , 研究人员完成了波生坦(一种治疗肺动脉高压的药物)肝脏特异性作用的跨物种检测 , 精确测定了对乙酰氨基酚(一种常见的非处方止痛药)对肝细胞产生毒性作用的剂量标准 。 此外 , 他们还通过该芯片发现 , 对动物来说不安全的化合物不一定对人类有毒 。

  论文共同作者、Wyss研究所的唐纳德·英伯格指出 , 新型肝芯片展示了器官芯片技术的强大功能 , 代表了器官芯片领域的一项重大成就 , 有可能改变药物开发方式 , 并有助于减少用于药物开发工作的动物数量 。


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