类器官的药物临床前安全性评价

时间:2026-02-06浏览次数:108

常规类器官预测现有药物安全性的能力目前仍在探索中,但新一代具有更高复杂度的生物工程类器官平台已展现出进一步提升药物安全性测试的能力。


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此类模型整合了血管和免疫系统,可研究药物对组织微环境及全身反应的影响,

(doi: 10.1038/s41592-019-0325-y.)

或内置生物传感器可实时检测ATP与ADP比值以评估药物诱导的肾毒性

(doi: 10.3389/fcell.2023.1138504.)。

近年来,生物工程二维类器官(如微型结肠和微型肠道芯片平台)通过维持类器官分化和顶-基极性,同时借助流体流动实现管腔通达,进一步拓展了药物安全性评估能力。


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在此实验体系中,三维类器官被“打开”后,其外表面(基底面)被置于二维基质上,而类器官的内表面/管腔/顶表面则可从上方自由接触。该方法在测试阿糖胞苷和伊达奴林等靶向干细胞的癌症化疗药物时效果尤为显著。

(doi: 10.1016/j.stem.2024.05.007.)

这些将类器官生物学与生物工程技术相结合的先进平台,为应对作用机制日益复杂的治疗药物带来的转化安全挑战提供了新选择。

此外,基于Transwell的类器官单层还可通过跨上皮电阻(TEER)测量实现上皮屏障完整性的定量评估,为组织极化和紧密连接功能提供无创且动态的检测手段。

(doi: 10.1038/s41586-020-2724-8.)

此外,作为TEER测量的替代方法,基于荧光染料在组织屏障中扩散的图像分析技术也被用于体外测定完整肠类器官的屏障完整性。