开发一个复杂的3D体外替代模型来评估先进材料的安全性

科学领域:

• 毒理学和药理学 毒理学和药理学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 药物开发 药物开发

背景情况:

• 药物诱导性肝损伤 (DILI) 是药物开发中的一个重大挑战,导致高消耗率和市场退出.
• 传统的二维细胞培养和动物模型无法充分复制人类肝脏的复杂性和代谢功能,限制了它们对DILI的预测能力.
• 新方法方法 (NAMs),包括3D球体和器官芯片系统,正在成为动物试验的伦理和更具预测性的替代品.

研究的目的:

• 开发和验证复杂的3D肝球形模型,用于评估药物诱导性肝损伤 (DILI).
• 评估这种先进的体外模型的能力,以预测常见毒素和先进材料的肝毒性.
• 证明NAM的潜力,使其对人类更相关,更有效的临床前安全评估.

主要方法:

• 开发一种复杂的3D肝球形模型,使用对体 (HepG2) 和非对体 (Kupffer细胞,肝星体细胞,肝侧内皮细胞) 的人类肝细胞.
• 培养3D模型以重建肝脏内在结构,并使慢性活力测试 (长达30天) 成为可能.
• 通过将其暴露在常见的肝毒素和先进材料中,评估模型在预测DILI方面的有效性,并使用ATP量化用于生命力测量.

主要成果:

• 开发的3D肝球形模型成功地复制了人类肝脏结构,并支持慢性测试.
• 该模型在评估常见肝毒素和先进材料的安全性和有效性方面表现出可靠性.
• ATP量化证实了该模型检测DILI的能力,突出了其在体外安全评估中的潜力.

结论:

• 开发的3D肝球形模型代表了体外DILI评估的新方法方法学的重大进步.
• 这种与人类相关的肝脏模型显示了临床前安全查的革命性潜力,为传统方法提供了更具预测性的替代方案.
• 该研究强调了基于NAM的系统在改变毒理学和药物安全性评估方面的可靠性和前景.