使用3D虚拟人类心脏人口作为评估药物诱导的失律风险的手段,在体试验中进行HPC框架

科学领域:

• 计算生物学是一种计算生物学.
• 心血管研究的心血管研究.
• 药理学 药理学是指药理学的学科.

背景情况:

• 传统药物心脏毒性测试依赖于动物模型和漫长的临床试验.
• 评估促律失常风险,特别是药物组合,仍然是一个挑战.
• 现有的in-silico方法往往缺乏详细的解剖学和生理学表示.

研究的目的:

• 开发和验证用于in-silico临床试验的高性能计算框架.
• 评估单独或组合使用氧化和阿齐思罗米的前节律失常风险.
• 在虚拟人心模型中研究药物诱导的QT延长和心律失常机制.

主要方法:

• 利用了具有表型和性别特异性的3D双心室人心模型.
• 执行电生理学模拟来分析伪ECG,动态和激活模式.
• 通过使用可见心脏 (Visible Heart®) 方法学对活化猪心脏进行体外实验,验证了体内发现.

主要成果:

• 体试验准确预测了前节律失常风险 (21.8%对比21%的临床风险).
• 鉴定了作用电位延长中的跨神经异质性,作为药物诱导心律失常的关键机制.
• 证明了常见的表型变异导致不同的药物诱导的节律失常结果.

结论:

• 该计算框架为体药物心脏毒性试验提供了快速可靠的方法.
• 这种方法有效地在多样化的虚拟群体中复杂的心脏电生理学.
• 该研究强调了减少动物使用和加快临床试验时间表的潜力,以评估药物安全性.