阅读时间:
organ-on-a-chip模型的开发旨在减少(昂贵的)高的药物在临床试验中存在的失败率。
虽然一些模型使某种程度的疗效评估和毒性筛选,他们没有适合长期研究。
与中央佛罗里达大学的合作,一个叫做Hesperos inc .)最近佛罗里达州生物技术公司报道他们的多器官“human-on-a-chip”系统维持细胞生存能力超过28天无血清条件下,使用pumpless系统。该研究发表在先进功能材料。
更多地了解多器官“human-on-a-chip”模型的视觉,我们赶上了James Hickman Hesperos Inc .的首席科学官
米歇尔·威尔逊(MW):你能告诉我们关于Hesperos及其任务吗?
James Hickman (JH):Hesperos inc .提供见解新颖的候选药物在临床前阶段通过评估其疗效和安全性使用敏感,功能性读数在human-on-a-chip multiorgan模型。这种新技术正在帮助制药研究人员,大型和小型,做出更明智的决定哪些药物前进,最终给病人带来新疗法比以往任何时候都更便宜、更快。
Hesperos的使命是改变毒理学测试以及疗效评价药物发现。为了这个任务,公司创造了pumpless与血清细胞媒介,允许多器官系统通信平台和综合计算模型的生活功能神经元的生理反应,心脏,肌肉,神经肌肉接头以及肝脏、胰腺组织和障碍。
兆瓦:你怎么去选择不同的组织出现在微流体设备吗?
JH:Hesperos与制药合作伙伴密切合作,以了解他们的药物测试目标,使用这些信息来通知他们的组织选择的设备。
许多因素被认为是在设计适当的human-on-a-chip模型包括感兴趣的化合物,以前的文献和观察,和目标组织的化合物。由于这些原因,我们发现,我们为我们的客户最有效的操作作为一个服务公司,允许制药合作伙伴设计定制human-on-a-chip研究。
兆瓦:你能告诉我们关于血清血代理解决方案吗?
JH:血清的使用有很多缺点,包括批batch-variability及其定义的内容。这是因为从小腿胎儿血清收集在一个屠宰场,在大多数情况下,没有质量控制。这些缺点使其使用收集的数据的重现性和可转移性困难。
我们已经创建了一个无血清培养基配方,使得在体外培养广泛的细胞类型通过几个星期。此配方支持心肌细胞、多种癌症线路、海马神经元,运动神经元(MNs),感觉神经元,骨骼肌,NMJ(神经肌肉接点)形成,肝细胞,内皮和上皮细胞等。很明显,我们持有的详细配方接近胸部。
兆瓦:虽然动物模型有其局限性,在体外模型做的——你认为human-on-a-chip模型可以删除需要动物研究在某些设置?
JH:血清的使用有很多缺点,包括批batch-variability及其定义的内容。这是因为从小腿胎儿血清收集在一个屠宰场,在大多数情况下,没有质量控制。这些缺点使其使用收集的数据的重现性和可转移性困难。
我们已经创建了一个无血清培养基配方,使得在体外培养广泛的细胞类型通过几个星期。此配方支持心肌细胞、多种癌症线路、海马神经元,运动神经元(MNs),感觉神经元,骨骼肌,NMJ(神经肌肉接点)形成,肝细胞,内皮和上皮细胞等。很明显,我们持有的详细配方接近胸部。
兆瓦:虽然动物模型有其局限性,在体外模型做的——你认为human-on-a-chip模型可以删除需要动物研究在某些设置?
JH:制药公司旨在解决更复杂的疾病,这些公司面临更高的失败率和更大的投资损失。最终的结果是,只有1 1000年新化合物会批准,其中大部分在动物实验会失败。即使对那些使它通过动物模型,人体临床试验期间9 10将会失败。高失败率的原因之一是继续依赖动物模型,可以预测临床结果差,特别是当测试更复杂的疾病的治疗。例如,因为人类比动物有不同的基因,当测试治疗遗传疾病,常常给动物模型不准确的预测。每年数十亿美元被浪费在筛选出来的药物,可以准确地预测失败。使用动物模型仍有许多好处,但是制药公司正在积极寻求方法来获得更多的信息化合物在临床试验。
我们相信,在体外body-on-a-chip系统能产生更精确的预测药物在人体动作比动物实验。动物代谢可以从人体新陈代谢之间有着本质的不同。这是观察药物开发过程时最明显。每50的药物是安全的用于动物,通常只有一种药物被证明对人类安全的使用。这是一个道德困境,不仅在使用条款的动物,而且对病人参与临床试验。使用PBPK模型(基于生理药代动力学)的body-on-a-chip系统和人类,我们可以将数据的获取在体外系统为人类作出预测。
虽然我们相信这些人类议员模型最终将取代动物实验,有很多障碍需要克服之前可能发生。科学的一些障碍,包括某些器官模型的进一步发展,或者在某些情况下,增加的复杂性或当前模型的体系结构。其他包括改变监管心态对接受和依赖的数据生成。在短期内,我们相信这些系统是为了补充动物模型并最终取代他们或限制他们早期的啮齿动物毒理学研究。
我们相信,在体外body-on-a-chip系统能产生更精确的预测药物在人体动作比动物实验。动物代谢可以从人体新陈代谢之间有着本质的不同。这是观察药物开发过程时最明显。每50的药物是安全的用于动物,通常只有一种药物被证明对人类安全的使用。这是一个道德困境,不仅在使用条款的动物,而且对病人参与临床试验。使用PBPK模型(基于生理药代动力学)的body-on-a-chip系统和人类,我们可以将数据的获取在体外系统为人类作出预测。
虽然我们相信这些人类议员模型最终将取代动物实验,有很多障碍需要克服之前可能发生。科学的一些障碍,包括某些器官模型的进一步发展,或者在某些情况下,增加的复杂性或当前模型的体系结构。其他包括改变监管心态对接受和依赖的数据生成。在短期内,我们相信这些系统是为了补充动物模型并最终取代他们或限制他们早期的啮齿动物毒理学研究。
兆瓦:有显著的生理人们之间的异质性——你怎么占这个organ-on-a-chip模型?
JH:我们同意,群体之间存在明显的异质性,这应该占在这些模型的验证。这些系统的美女之一是我们可以使用人类万能(诱导多能干细胞)来获得一定的表型,甚至个别病人的样本和测试分子基于这些分组。例如,目前一些药物化合物如华法林与黑盒警告说,需要一个遗传表现型来确定你是一个高,低,或中间代谢化合物基于CYP2C9基因的点突变,不幸的是事后被发现。可以测试变体如在这些议员模型和识别潜在的人口面临风险,以及定制每人口治疗指数。
兆瓦:在开发过程中最大的挑战,和你是怎么克服它吗?
JH:我们同意,群体之间存在明显的异质性,这应该占在这些模型的验证。这些系统的美女之一是我们可以使用人类万能(诱导多能干细胞)来获得一定的表型,甚至个别病人的样本和测试分子基于这些分组。例如,目前一些药物化合物如华法林与黑盒警告说,需要一个遗传表现型来确定你是一个高,低,或中间代谢化合物基于CYP2C9基因的点突变,不幸的是事后被发现。可以测试变体如在这些议员模型和识别潜在的人口面临风险,以及定制每人口治疗指数。
兆瓦:在开发过程中最大的挑战,和你是怎么克服它吗?
JH:有两个主要的障碍这些系统的发展。首先是把原型系统从一个小实验室大型生产规模增加自动化。值得庆幸的是,我们收到了NCATS SBIR(国家推进转化科学小企业创新研究中心)二期和IIb阶段资助来帮助在这个努力。
第二个是让工业和FDA完全实现这些系统的实用性和改变周围的教条药物开发方法;有稳定进展的接受human-on-a-chip模型在药物发现。
第二个是让工业和FDA完全实现这些系统的实用性和改变周围的教条药物开发方法;有稳定进展的接受human-on-a-chip模型在药物发现。
James Hickman米歇尔·威尔逊说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
广告
