人类肺部新细胞模型的开发

新药在进行动物实验和后来的临床试验之前，必须经过大量的实验室试验。这涉及到所谓的细胞系的使用，即可以在实验室培养的特定组织的人类或动物细胞。由萨尔州Helmholtz药物研究所(HIPS)的Claus-Michael Lehr教授领导的团队现在开发了一种新的人类肺细胞系，该细胞系应该能够比以前的系统更准确地预测活性物质或剂型在人体中的行为。除其他外，该细胞系可用于开发对抗SARS-CoV-2的药物。科学家们在杂志上发表了他们的研究结果先进的科学．

自20世纪50年代以来，在实验室中培养单个人类细胞的能力使研究人员能够在实验室中研究新的候选药物，而无需在动物甚至人类身上进行试验。在许多情况下，培养的细胞是癌细胞。这提供了它们大量可用的优势，因为它们可以潜在地无限繁殖，但也导致了这样一个事实，即细胞在许多特性上与“健康”细胞显著不同。由于药物研究涉及到在开发后期将在动物和人体上进行测试的物质的调查，因此应用的模型系统能够尽可能准确地预测药物在活生物体中的行为是非常重要的。这就是Claus-Michael Lehr团队的工作所在。Lehr是HIPS跨生物屏障药物输送部门的负责人，也是萨尔大学生物药学和制药技术教授。HIPS是亥姆霍兹感染研究中心与萨尔大学合作的一个网站。

克劳斯-迈克尔·莱尔(Claus-Michael Lehr)的团队多年来一直致力于开发和应用模拟人体不同器官的生物模型系统，从而减少并最终取代对动物的研究。目前研究工作的重点是人体肺。在2016年已经发表的肺上皮细胞系“hAELVi”的基础上，“Arlo”细胞系现在已经被开发出来，作为博士生Patrick Carius工作的一部分。“Arlo起源于一个hAELVi细胞，我们通过所谓的单细胞打印获得了它，”Lehr部门的高级科学家Nicole Schneider-Daum博士解释说。“这意味着所有细胞都来自于一个hAELVi祖细胞，因此在基因上是相同的。”在实验室中，Arlo形成了一个非常致密的细胞层，这与人类肺深处的上皮细胞极为相似。此外，该细胞系提供了高度可重复的结果，因为它是一个更统一的细胞群比它的前身。这两种细胞系都被人为地永久化，即它们按照所需的频率增殖，但没有表现出不受欢迎的癌症样特征。

Arlo的潜在应用是多方面的:一方面，该细胞系提供了一个测试新药或纳米载体的平台，这些药物或纳米载体将以气溶胶的形式给药。此外，Arlo还可用于细菌或病毒性疾病的感染模型。Lehr说:“这种结合可能使我们的开发成为研究SARS-CoV-2感染和对抗它的药剂的非常有价值的工具。”“我们的细胞系应该能很好地模拟人类肺部的情况，这样我们就可以减少所需的动物实验数量，最终甚至完全取代它们。之前的细胞系hAELVi已经商业化好几年了，已经在全球50多个实验室中使用。这让我们感到非常自豪，也表明我们的研究已经能够为国际研究格局做出有价值的贡献。我们相信，目前已经上市的Arlo在未来几年同样会受到社区的欢迎，并为新的开发和见解做出有价值的贡献。”

在这项研究中，来自萨尔大学和法兰克福大学医院的研究人员以及SHG Kliniken Völklingen的医生参与了研究，研究团队全面表征了其新细胞系，并已将其用于SARS-CoV-2感染模型。在未来，Arlo还将用于更复杂的模型系统，其中细胞系将与其他细胞类型结合。这将使我们有可能获得更能代表生物体实际情况的结果。

参考:李志强，李志强，李志强，等。一种具有明显屏障功能的人肺泡上皮单克隆细胞系(“Arlo”)，用于研究药物渗透性和病毒感染。阿德科学．在线发布时间:2023:2207301doi:10.1002 / advs.202207301

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