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[转载]人类器官芯片首次取代传统动物实验,有望加速上千种疾病新药开发

已有 688 次阅读 2022-8-7 12:59 |个人分类:临床研习|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

资料来源:药明康德,2022-08-06 07:30

类器官,是一种在体外培养的具有三维结构的“迷你”器官,它们具有与体内器官相似的构造,能够模拟真实器官的功能。利用类器官,研究人员可以深入了解疾病的发生原因,它们在药物筛选上也具有广泛的应用。这一技术曾经被《科学》杂志评为年度10大科学技术之一。

近年来,类器官领域进展迅速,更复杂的类器官,创新器官芯片技术不断涌现。近日,类器官领域的发展迎来重要的里程碑:美国FDA首次完全基于在人类器官芯片研究中获得的临床前疗效数据,与已有的安全性数据相结合,批准一款在研疗法进入临床试验。这一批准没有使用传统动物实验提供的疗效数据。这一决定不但体现了药物开发商对类器官研究提供的数据的信心,也表现了FDA对类器官研究可信度的认可。这一突破有可能为上千种没有动物模型的疾病提供支持临床研究的新渠道。

药明康这项器官芯片的研究由Hesperos公司和赛诺菲(Sanofi)合作进行。在这项研究中,科学家利用人类诱导多能干细胞(iPSC)分化形成的神经元和人类施万细胞(Schwann cell),生成了模拟两种罕见自身免疫脱髓鞘疾病的器官芯片模型。这两种疾病目前缺乏有效模拟疾病症状的动物模型,因此无法利用动物模型来评估潜在疗法的效用。

在这两种脱髓鞘疾病中,患者的血清包含着攻击髓鞘的自身抗体,导致髓鞘的损伤。研究人员利用器官芯片模型重现了自身抗体对髓鞘的攻击,导致神经电信号的传导速度下降。而且,使用赛诺菲开发的靶向补体系统的抗体TNT-005,研究人员可以恢复神经功能。

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▲模拟罕见脱髓鞘疾病的器官芯片(图片来源:参考资料[4])

这些数据为赛诺菲使用靶向补体C1s蛋白的获批疗法sutimlimab治疗这两种脱髓鞘疾病奠定了基础。Sutimlimab已经获FDA批准上市,用于治疗冷凝集素病患者。赛诺菲将sutimlimab在治疗冷凝集素病患者时获得的安全性数据,与利用器官芯片获得的疗效数据结合,向FDA递交了治疗新适应症的IND申请。这项临床试验已经获得FDA许可,并已启动患者招募。

进入临床开发阶段的在研疗法的失败率仍然高达90%,重要原因之一是在临床前研究中使用的动物模型并不能准确地预测人体的反应。利用人类组织构建的类器官可能更好地反映人体对潜在疗法的反应。

而且,世界上存在超过7000种罕见病,其中只有大约400种正在被积极研究,很大的一个原因是没有模拟罕见病的动物模型,难于研究疾病生物学和检验潜在药物。这项研究开辟了将获批疗法“老药新用”,治疗罕见疾病的新策略。Hesperos公司总裁兼首席执行官Michael Shuler博士表示:“这些数据显示了不需要临床前动物模型,只依靠类器官模型,就能够对已拥有临床安全数据的‘老药’进行评估,为支持新适应症提供疗效证据。”

“这代表着组织芯片使用的重大里程碑。”美国国立卫生研究研究院先进转化科学中心的Lucie Low博士说,“我们知道医药公司已经在内部研发中使用器官芯片,而将从器官芯片平台中获得的数据递交给监管机构的决定是一个强有力的信号,显示了这一技术日益增长的广阔前景。”



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