芯片上的心脏模拟了人类的药物反应
塔拉生物系统公司和葛兰素史克公司(GSK)的研究人员今天公布了数据,证明塔拉的芯片心脏工程系统复制了在成人体内发现的药物反应。该研究结果发表在该杂志上毒物学的科学塔拉的3d心脏组织平台可以预测人类心脏对多种药物的反应,这在临床前模型中一直是一个挑战。
TARA生物系统公司的首席科学官、研究作者Michael P. Graziano博士说:“在这项研究中产生的心脏组织是第一个提供高保真人类药物反应的,并证明了在临床前开发中评估新疗法的安全性和有效性的潜力。”
心脏毒性是近一半的新药召回的原因。法规规定,新药在人体试验前必须经过严格的心脏安全评估,但预测人类心脏对潜在药物毒性的反应一直很困难。传统的在体外系统和动物模型并不能完全捕捉人类心脏的生理机能。
人类活动导致的多能干细胞(iPSCs)有望成为弥合人类翻译鸿沟的基础。然而,仅依靠iPSCs的实验模型缺乏相关的生理特征药物反应可见于人类心肌。
TARA利用iPSCs的力量,使它们在其专利Biowire II系统上经过严格的成熟过程,生产被称为Cardiotype组织的三维人类心脏组织。今年早些时候发表的一项研究细胞, TARA科学创始人验证了Biowire II平台创建生理相关人类心脏组织的能力。与单纯依赖iPSCs的模型不同,研究人员可以测量心肌型组织收缩的力,通过提供心脏泵血能力的测量,可以更好地反映人类心脏的生理机能。该研究还展示了该平台如何通过使用来自患者的iPSCs来建模不同的心脏病。
在目前的研究中,葛兰素史克的研究人员与TARA合作,选择了一组已知对心脏的疗效和毒性的临床相关药物,在Cardiotype平台进行筛选。选择这些药物及其浓度,是为了与目前在药物研发中用于临床前药物筛选的方法进行比较,以评估心脏型试验的预测性。
这些组织对预期选定的一系列心脏治疗和心脏毒性药物产生反应,首次复制了其他实验室模型未能捕捉到的类似人类对药物的反应。研究人员也证实了这一发现分子水平上这表明,这些药物的作用路径与人类心脏中的分子路径相同组织.
TARA生物系统公司首席执行官Misti Ushio博士说:“在TARA,我们很自豪能够以一种有意义的方式解决心脏安全问题,这最终将提高交付给患者的新药的质量。”“通过使用TARA的心脏工程组织,药物开发公司能够在药物开发周期的早期获得人体相关数据。”
超过20家制药和生物技术公司正在与TARA合作评估心脏风险,并研究新的心脏疾病模型心失败药物发现。
Yimu Zhao等。心室特定心脏组织生成和疾病建模平台,细胞(2019)。DOI: 10.1016 / j.cell.2018.11.042