Drug R&D
药物研发

      目前药物的药效和毒性反应等临床前研究大多是采用传统细胞系和动物模型进行。据FDA药物审查报告称,有80%-90%的药物临床试验结果与预期效果不符,这在一定程度上是由于现有临床前模型不能完全模拟人体生理过程,且无法准确评估药物毒副作用。


       类器官是一种应用体外三维培养技术建立的在结构和功能上与来源组织相似的“微器官"。它具有组织自我更新能力和可长期培养的特点,在一定程度上可模拟体内器官生理活动和病理变化,可高度维持来源组织的基因组稳定性。通过构建大规模的类器官生物样本库,可实现新药筛选、新药有效性和毒性鉴定,药物治疗敏感靶点预测,从而为制药企业提供新的药物研发指引。

优势一:取材来源广泛

类器官可培养自成体组织、胚胎组织或经重编程诱导的多能干细胞。针对一些在动物模型中难以实现的单基因遗传疾病如囊性纤维化等,可直接利用病人来源的类器官建立疾病研究模型进行候选药物治疗效果的研究。


优势二:适合高通量筛选

类器官技术可以与微流控芯片、单细胞测序、活体成像、流式细胞等技术相结合,大大提高了体外药物筛选及药物药效检测的能力。2012年,美国FDA发起“Organs-On-Chips”挑战项目,旨在开发用于食品、药品安全检测的类器官芯片。2021年FDA发表的《Advancing New Alternative Methods》,将类器官芯片技术列为可大力推广的先进技术之一,预示着未来药物研发的发展方向。

优势三:筛选结果更为准确

2017年,Julia Jabs等人比较2D细胞和3D类器官两种不同培养体系。该研究发现,抗肿瘤化合物达莎替尼经3D类器官测试结果显示为不敏感,与其应用于卵巢癌临床II期试验中的治疗效果较为一致,但采用2D细胞系测试却显示该药物有效。