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器官芯片 —加强药物研发未来发展

2017-10-12

我坚定地相信在药物研究中使用动物模型的必要性。 原因有很多,一位化学家也是我的老师曾说道:「成功的药物研发必须要有一个肝和循环系统」。

举例来说,在肿瘤学中,癌症不是一个癌细胞的集结体。 它是一个复杂且互动极多的细胞类型。 我曾经见证了癌细胞与其周围一些关键的互动,如内皮细胞、免疫细胞、或是其他辅助基质细胞,而我曾经研究的药物计划就需要仰赖这些细胞复杂互动所促成的结果。

所以当我看到在「将器官与芯片结合」的新兴话题时,认为这是个玩笑,甚至怀疑他的真实性。 任何一个器官的成长与功能都是生物学里令人惊艳的存在,生物学真是太令人惊艳了! 我不得不说,这样的过程令人着迷,让我不禁想挑战在离体与芯片中重现这个过程。

而随着时间发展,我发现自己对这项研究已经沉醉到无法自拔了。

将器官与芯片链接的技术能够了解细胞体验到的运作机制

在物体、微流道芯片、与细胞生物学中,将器官与芯片链接的技术目的是为了重现器官功能,因为在一般二维与单层组织培养中是没有办法表现出来的。 同时也有可能发现,器官芯片科技能够展现出细胞在器官内所感受到的运作机制。

内皮细胞所感受到的流动与剪切应力、肺上皮感受到的气道扩张与收缩、以及肠上皮感受到的蠕动,皆是定义这些器官细胞的主要来源,并以芯片的形式下在像是肺上皮制作出黏液与纤毛,设下了未来的基准。

我鼓励正在阅读这篇文章的你前往以下的链接,由器官芯片界中的研究先驱 Donald Ingber来更深入的介绍。



肿瘤免疫学 —药物研发的应用

其实不会很难去想象离体技数可以更完整重现器官的细胞生物学。 药物传递至中枢神经系统会因为血脑屏障而变的困难。 更好的模型可以制作出个好的中枢神经药物。

拥有能够进入到癌细胞与免疫细胞中的能力,并有着清晰的分辨率,将会帮助我们了解 T细胞耗竭的原因。 这样将可以让我们更孰悉临床肿瘤免疫研究中疗法的异质性。

新科技将减少使用动物模型

这个技术还有另外一个好处,那就是可以有效减少动物模型的使用数量。 即使我相信「药物研发一定需要一个肝和循环系统」,但不代表肝和循环系统需要是附在一个动物上的。

药物研发加强后的未来展望

如果你有看上面的影片,你会发现 Ingber博士强烈感到目前药物研发模型是「支离破碎的」。 事实上药物研发是非常困难的,这些模型不是每次都能顺利预测临床结果,有时候失败,但也有时候会预测成功。

这类型疾病的模型持续进步,像是人源性肿瘤异种移殖在体内肿瘤模型或是持续性研究器官芯片技术中,药物研究员将会有更好的移植工具来确定肿瘤的保真性。

Topics: Oncology