使用芯片器官技术建模神经退行性疾病的挑战和未来前景
Francesca Michela Pramotton1, Sarah Spitz1, Roger D Kamm1
1Department of Mechanical Engineering and Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 02139, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|June 26, 2024
概括
器官芯片技术为研究神经退行性疾病 (NDD) 提供了传统动物模型的有希望的替代方案. 这些微生理系统 (MPS) 的进一步开发对于推进NDD研究和临床应用至关重要.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 神经退行性疾病 (NDD) 影响全球超过5000万个人,对健康和经济构成重大挑战.
- 衰老是阿尔茨海默氏症和帕金森症等NDD的主要风险因素,全球人口的增加加剧了这一问题.
- 治疗进展有限,临床试验失败率高,需要创新的研究模式.
研究的目的:
- 审查利用器官芯片 (OoC) 技术用于模拟神经退行性疾病的进展.
- 确定和讨论OOC模型对NDD的五个关键,但尚未探索的方面.
- 突出微生理系统 (MPS) 的潜力,以改善体外NDD建模和临床翻译.
主要方法:
- 对神经退行性疾病研究中器官芯片 (OoC) 应用的当前文献的综述.
- 对现有的OOC模型进行分析,以检测它们复制与NDD相关的人类特异性组织的能力.
- 确定目前用于NDD建模的OoC技术的关键局限性和改进领域.
主要成果:
- OoC平台在模拟复杂的人体组织环境方面显示出显著的希望,用于体外NDD建模.
- 已经确定了五个关键领域,需要对NDD进行OOC技术的进一步开发.
- 目前的OOC模型为传统的体内研究提供了替代方案,有可能提高翻译价值.
结论:
- 器官芯片技术是一个快速发展的领域,有可能彻底改变神经退行性疾病研究.
- 解决OOC模型中发现的局限性对于提高其准确性和临床相关性至关重要.
- 预计MPS的未来进展将增加NDD疗法的转化成功率.
