用體外心臟微生理系統進行藥物篩選

本文轉載自nature自然科研微信公眾號

《科學報告》發表了一項藥物篩選的新技術，文章名為Human iPSC-based Cardiac Microphysiological System For Drug Screening Applications，該技術利用人類誘導多功能幹細胞為基礎的體外心臟微生理系統代替動物模型，有望改進藥物開發流程。

目前的藥物開發中，人們利用非人類動物模型進行安全性與功效性測試，由於不能充分代表人類的生物特徵，失敗率高，藥物的研製和開發因此受限。一些科學家認為高含量的體外系統可以幫助我們更好地預測藥品毒性。由於三分之一基於安全性的藥品召回都是因為心臟中毒，預測心臟中毒的體外系統就成為這個領域的重中之重。

來自美國加州大學伯克利分校的Kevin E. Healy和同事設計了一套心臟微生理系統（MPS）。這套微生理系統在四點上滿足了理想的心臟中毒預測體外系統所需特徵：1）細胞具有人類基因背景；2）生理上合理的組織結構（如整齊排列的細胞）；3）數學上可預測地模擬人類血管灌注；4）適用多項分析模型（如生物學、電生理學和生理學）。

心臟微生理系統（MPS）。Healy et al.

Healy和同事的MPS可以使人類誘導性多功能幹細胞發育的心臟組織存活並運轉幾周之久。他們對該心臟MPS進行了藥理學研究，將其半數抑制濃度和半數有效濃度（IC50/EC50）結果分別與組織規模和細胞規模的參考值進行比較，發現MPS與前者更為接近。作者預計這種MPS將會在藥物篩選和疾病模型建立上得到廣泛應用。

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