开发一种人类疟疾芯片病例模型,用于药物疗效和非标毒性评估

科学领域:

• 药物发现和开发 药物发现和开发
• 寄生虫学的寄生虫学
• 微流体学和芯片上器官技术

背景情况:

• 目前针对疟疾的治疗药物开发面临着准确建模人类生理学的挑战.
• 菌 (Plasmodium falciparum) 仍然是一个重大的全球健康威胁,需要创新的治疗策略.
• 现有的体外模型往往缺乏足够的复杂性,无法完全代表人体器官相互作用和药物反应.

研究的目的:

• 开发一个功能性的,多器官的,无血清的培养系统,用于P. falciparum.
• 建立一个创新的平台来评估抗疟疾疗法及其有效性.
• 为了使药物毒性的评估和治疗指数的确定在与人类相关的模型中.

主要方法:

• 开发一种循环微流体系统,其中包含四种人体器官结构:肝细胞,细胞,内皮细胞和红细胞.
• 在多器官系统中培养两种P. falciparum菌株 (对氨酸敏感的3D7和耐氨酸的W2).
• 在健康和疾病条件下,在7天内维护和评估细胞的功能.

主要成果:

• 在7天内成功维护了功能性人体器官结构和P. falciparum培养物.
• 在3D7菌株模型中,通过洛昆治疗显著减少了寄生虫病,并观察到复发.
• 观察到 W2 菌株的寄生虫血症中适度的减少,当用洛昆治疗时,表明药物反应差异.
• 对抗疟疾药物治疗的非标毒性的同时评估,以剂量依赖的方式.

结论:

• 开发的多器官,无血清系统为P. falciparum培养和抗疟疾药物评估提供了一个现实的人类模型.
• 这个平台可以评估药物疗效,耐药性和治疗指数的确定.
• 代表了一种促进抗疟疾治疗开发和临床前测试的新方法.