Organs-on-a-Chip | 具有藥代動力學功能的食蟹猴氣道、肝導管和腎類器官的構(gòu)建

2023年5月23日,伯楨生物研發(fā)技術(shù)團隊及其合作者在《Organs-on-a-Chip》發(fā)表題為“Generation of cynomolgus monkey airway, liver ductal, and kidney organoids with pharmacokinetic functions”的文章。

在新藥研發(fā)過程中,使用動物模型來檢測評估臨床前藥物代謝動力學及藥物毒性是必不可少的環(huán)節(jié),從與人類親緣性較高的食蟹猴中獲得的藥物數(shù)據(jù)更適用于臨床一期參照,鑒于近期FDA不再要求藥物進行動物試驗,為了降低藥物研發(fā)成本提高臨床成功率,我們建立了穩(wěn)定的食蟹猴氣管、肝導管和腎臟的類器官來替代動物模型。

圖1 食蟹猴氣管、肝導管和腎類器官的建立
在這三種類器官模型中,我們分別測試了常見化療藥物的毒性,發(fā)現(xiàn)極低劑量的吉西他濱、5-氟尿嘧啶對類器官有毒性,通過檢測類器官中組織特異性基因轉(zhuǎn)錄水平,我們發(fā)現(xiàn)類器官中基因的表達具有組織特異性,尤其是肝導管類器官中藥物代謝酶及轉(zhuǎn)運基因的表達最為顯著。

圖2 食蟹猴氣管、肝導管和腎類器官的藥物反應
因此,從動物來源的類器官可作為藥物開發(fā)、發(fā)現(xiàn)和毒理學評價的潛在模型,在大規(guī)模藥物毒性測試中可以反應動物耐受性,加強藥物的臨床前評估;為研究家畜、家禽類病毒提供良好的工具,解析病毒感染途徑及機制,提供高效預防病毒傳播方法;此外,動物源性的類器官可以作為研究發(fā)育的模型工具,在研究神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建、腺體發(fā)育成熟、器官功能發(fā)揮等方面為研究人體發(fā)育過程提供依據(jù)與方法??傊瑒游镱惼鞴俚陌l(fā)展成熟不僅可以減少對實驗動物的使用,作為一種新的模型,更能促進生化分子基礎研究領(lǐng)域的理論發(fā)展。