小型设备,模拟人体器官可以帮助来代替动物用于药物测试。信贷:模仿

研究人员正在开发的微型模型人体器官在塑料芯片被新兴的技术来取代动物模型。尽管这一目标还离我们很遥远,但它已经开始进入大型制药公司开始使用这些焦点在体外在药物开发系统。

“我们很兴奋的兴趣从制药公司,”Paul Vulto说生物技术公司的创始人Mimetas在莱顿,荷兰。“这是比我想象的快得多。“他的公司目前正在与一个财团的三个大型制药公司在Mimetas kidney-on-a-chip测试药物。Organ-on-a-Chip世界大会在波士顿,马萨诸塞州,上周,Mimetas是许多药物和生物技术公司和学术研究者展示最新进展在微型模型器官对药物的反应和疾病一样,人体器官如心脏和肝脏。

“我们惊讶迅速的技术已经出现,“说Dashyant Dhanak,强生公司全球主管发现科学在新泽西州,上个月宣布将使用thrombosis-on-chip模型来自马萨诸塞州的生物技术公司模拟测试是否已经得到批准的实验和药物可能会导致血液凝块。

organs-on-chips的支持者说,他们是更现实的模型比平层的人体细胞的生长在培养皿,比动物模型,也可能是更有用的药物发现和测试。lung-on-a-chip,例如,可能由一层细胞暴露于作品中介质和空气在另一侧,连接到一台拉伸和压缩组织模拟呼吸。

虽然一些公司正在开发芯片模拟病变器官,大部分仍在芯片测试现有药物的行为是否在健康的人体组织。和薯片,任何新的药物必须首先进行健康的人类安全,生物工程师詹姆斯·海克曼称在奥兰多佛罗里达中央大学。使用一个在体外器官可以帮助消除或缩短这一步。

芯片还可以帮助公司确定剂量的药物,既有效又安全,马修·瓦格纳说,马萨诸塞州沃尔瑟姆的药品安全学家阿斯利康。如果监管机构接受这样的数据,该方法最终可能允许公司跳过部分临床试验的测试范围广泛的药物剂量的病人。

其他研究人员急于使用organs-on-chips照亮动物模型和人类之间的区别。负责人阿德里安·罗斯在体外瑞士罗氏公司安全研究巴塞尔说这样比较有用,罗氏的实验性药物被发现导致大鼠肝脏肿瘤。罗氏公司使用的数据在体外人类和老鼠的肝脏模型认为,机制导致肝脏肿瘤是独一无二的啮齿动物和人类不应该预防的研究。

我们惊讶的快速技术已经出现。

但一些用户担心,提前炒作越来越现实。罗斯说,危险的是,公司将放弃技术如果不能过高的期望,就像发生在基因组个性化医学的使用。“作为一家制药公司,你必须非常务实,”他说,而不是期望芯片取代动物。

有理由感到犹豫。许多演讲者在波士顿会议验证模型器官通过证明他们以同样的方式回应药物,人体器官。模型的心脏可能会测试它是否加速后剂量的肾上腺素,例如。但这些测试不捕捉任何完整的器官功能的复杂性,和薯条可能难以再现方面的功能都是由复杂的信号,说,内分泌和免疫系统。

即使测试已知的药物在多个器官系统,故障芯片可能很难验证,罗斯补充说,因为研究人员可能不知道要寻找什么。潜在的毒性作用的止痛药扑热息痛肝,例如,特点是好,但其他器官如何应对所知甚少。

然而,许多制药公司说,organs-on-chips现在足够先进的理由投资在他们的使用和改进。“我们认为是很重要的,”米歇尔·布朗纳说,在强生平台创新的高级主管。只有这样才能技术开发符合公司需要什么,她说。

和政府监管部门也感兴趣。今年秋天,美国国家推进转化科学中心(NCATS)的贝塞斯达,马里兰州,将汇集学术科学家、制药公司和监管机构讨论芯片的使用。NCATS也是资金11个研究团队,每个开发不同的器官或系统,最终将构建整个“body-on-a-chip”联系在一起。