人类Organ-on-a-Chip计划推出模型流感感染

项目旨在体外模拟人类流感感染和发病机理,并确定目标主机响应因素的新药物先导物。

生物工程研究所已收到资金从美国国立卫生研究院(NIH)利用其人力Organ-on-a-Chip(器官芯片)微流控细胞培养技术开发临床相关的人类肺感染流感的体外模型,并确定新的抗病毒疗法,通过调节宿主对感染。

首席研究员领导的多学科项目(π)和Wyss创始主任Donald Ingber,医学博士博士,将几个项目之一“疾病建模和组织芯片功效测试”计划由国家卫生研究院的国家医学转化中心(NCATS)为了探索人类microphysiological系统各种疾病的药物研发领域的潜在助理员。认识到超过60%的药物在人体临床试验失败,该机构希望推动人类更好的临床前模型的开发,将约1500万美元每年13个为期两年的项目。

抗流感药物的发展是有限的,动物模型不能准确反映人类流感病毒感染机制参与。在拟议的研究中,Wyss研究所的研究小组将利用肺小气道和肺泡芯片设备衬里的人类肺细胞,他们以前给忠实地再现正常肺生理以及影响这些地区的肺部疾病,包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘和肺水肿。

肺芯片microengineered设备大小的计算机包含两个平行的记忆棒空心通道,每个小于1毫米宽,由多孔膜分离。肺肺泡细胞或气道上皮细胞培养在多孔膜在一个频道,和肺毛细血管内皮细胞生长的对面是相同的膜在第二通道重建tissue-tissue界面中找到这些肺区域特征。通过肺上皮与空气流渠道和生长介质不断通过血管通道的流,团队可以维护,研究和操纵重组后的机关单位的数周甚至数月。变形力也可以应用于肺泡的tissue-tissue接口芯片模仿生活肺的呼吸运动。

“几乎所有现有抗病毒药物目标病毒本身,然而,人类肺芯片研究流感感染的能力也让我们研究宿主对感染在高度控制的方式,“因格贝尔说,他也是Judah Folkman的哈佛医学院血管生物学教授及血管生物学程序在波士顿儿童医院,以及哈佛大学的生物工程教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。“我们希望利用这个新功能开发一种新的抗流感药物有效地使肺组织抵抗病毒感染。”

首先连接肺气道和肺泡芯片在一起,研究所的流感团队设想模仿自然的流感感染,病毒主要感染的小气道细胞,然后将进一步传播到肺的肺泡引起组织分解,和水肿。Wyss研究所的流感团队还将扩大fluidically肺部感染模型的耦合肺芯片人类的肝脏芯片,因为许多药物,包括最常用的抗病毒药物,已知化学转化为活性代谢物的肝脏。

启用新的药物发现,团队将获得共同的专长Wyss研究所核心教员詹姆斯·柯林斯在合成生物学博士,世界领先的专家。团队将使用集成multi-omic和生物信息学方法分析评估全基因组基因表达的改变,改变的蛋白质和代谢物的合成结果从不同的肺器官感染芯片。分析的目的是确定关键主机响应的变化可能有针对性的开发新抗流感病毒感染治疗。柯林斯也是terme教授医学工程与科学和生物工程教授麻省理工学院生物工程系。

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