2024最新专家共识推荐使用类器官技术开展药物敏感性检测

2024最新专家共识推荐使用类器官技术开展药物敏感性检测

2024年4月12日,中华医学会呼吸病学分会发布《难治性肺癌中国专家共识》,其中明确指导了包括类器官芯片在内的多种精准诊疗新技术方案。


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”难治性肺癌患者会面临多重耐药等复杂情况,临床医师可在取得患者知情同意前提下,利用类器官芯片技术、人源肿瘤异体移植瘤模型(PDX)及MiniPDX技术开展药物敏感性检测,结合基因测序,综合判断,制定个体化用药方案,推荐如表6。“

——《难治性肺癌中国专家共识》精准诊疗新技术方案推荐


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这其实并非类器官芯片技术在国内官方文件中的第一次亮相。更早之前,就已经有多项肿瘤精准诊疗相关文件,对类器官与器官培养芯片技术提出支持。


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2022年8月,FDA批准了全球首个完全基于“类器官芯片”研究并获得临床前数据的新药(NCT04658472)进入临床试验。这一里程碑事件,意味着“类器官芯片”实验正式介入传统动物实验和临床人体实验之间,作为药物安全性评价新的替代技术方案,正式获得官方认可。


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近十几年来,在全球生命科学研究人员共同努力下,数十种类器官模型构建完成,并进入商业化应用。

德国TissUse类器官串联培养系统(能够模拟人体病理微环境的“Patient-on-a-Chip”串联培养技术

能够模拟人体内生理环境,包括温度、压力、真空度、微流道循环频率、时间等参数,芯片有不同的微流道设计,针对不同的器官可以单独设置提供相应的培养条件,提供精准的培养和分化环境。可提供不同类器官的串联共培养方案,避免单一类器官无法模拟人体复杂生理学条件下器官相互通讯交流的不足。通过类器官模拟人类器官组织的生理发育过程,应用于疾病模型、肿瘤发生、以及药物安全性、有效性、毒性、ADME等方面的评估,旨在减少和取代实验室动物测试,简化人体临床试验。



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人体是一个复杂的调控网络,即便明确病灶部位,但深度解析病理机制就会发现,临床给药“牵一发而动全身”,需要综合考量细胞与细胞、组织与组织、器官与器官之间的信息流动,做到掌握全局变化。单一的类器官培养后用作药物敏感性检测,距离真正的临床替代仍旧非常遥远。

基于此,假如我们不仅仅可以体外重构人体类器官,同时可以模拟人体内的网络调控模式,把“芯片上的类器官”(Organs- on- chips)一步步无限趋近于“芯片上的人体”(“Patient/Human-on-a-Chip”),或许可以获取一些新的问题解决方案。越来越多的关于人类疾病建模和人体组织芯片治疗测试的科学文献指出,当生物体可以在MPS上完全功能性地建立时,这种微生理平台有能力精确模拟疾病的病理生物学和药物或治疗的作用模式。

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企业介绍

01














TissUse GmbH公司于2010年创立,是一家位于德国柏林的私营公司,它建立了一个"多器官芯片”的平台,利用微型化人体器官模型在系统层面提供临床前的预测,是第一家也是唯一专注于多器官芯片方案的公司。德国TissUse公司专注于类器官培养系统研究22年,推出的HUMIMIC类器官串联芯片培养系统,得到FDA的推荐,可提供不同类器官的串联培养解决方案,避免单一类器官培养无法模拟人体器官相互通讯关联的缺陷,同时也提供相关的技术方案和后续方法试剂支持,在“Multi-Organ-Chip” 和“Human-on-a-chip”领域技术领先。相关方案已被广泛应用于药物开发、化妆品、食品与营养和消费产品等多个领域。




技术平台

02














HUMIMIC技术平台是TissUse GmbH公司建立一个专有的通用 "多器官芯片 "技术平台,在芯片上可以将多个类器官进行共培养的系统。该系统能够模拟人体内生理环境,包括温度,气流,压力,液体流动,提供生物剪切力等,芯片底部有不通的微流道设计,针对不同的器官,可以单独设置提供相应的培养条件,提供精准的培养和分化环境。

HUMIMIC技术平台能高效均一的获得用于研究或药物筛选的类器官模型,具有较好的重复性,升级版Autolab包括:自动培养;自动加样,自动换液(可以执行多种不同的培养基/溶液的换液操作);自动观察等一体化功能。科研版HUMIMIC Starter通过24个预先校准的气动连接器,实现芯片上微流系统的最佳运行状态。




应用场景

03














  • 骨髓-毒性评估,单一药物和多种药物组合的肿瘤治疗方案;

  • 肝脏-药物代谢及毒性评价;

  • 不同供体的皮肤和免疫细胞共培养-预防同种异体移植组织排斥反应的疗法评估;

  • 小肠和肝脏-药物吸收代谢和毒性的评价;

  • 肝脏和胰腺-2型糖尿病治疗新靶点鉴定;

  • 皮肤和肿瘤-抗肿瘤抗体安全有效性评估、治疗窗口评估;

  • 胰岛、胰腺肿瘤和内皮化血管-溶瘤病毒的安全性和有效性测试;

  • 血管化骨髓和淋巴结-基因组编辑造血干细胞的致瘤性和增殖能力的评估;

  • 血管化肝肾移植-评估调节性T淋巴细胞预防肾移植排斥反应的潜力;

  • 心脏、肝脏和胰脏-评估心脏代谢疗法的作用方式;

  • 肠、肝、肾、脑和血脑屏障(BBB)-药物ADME分析、药代动力学、器官特异性毒性和血脑屏障迁移能力;

  • 淋巴组织培养-维持免疫功能正常的淋巴组织;

  • 甲状腺和肝脏共培养-内分泌干扰物鉴定模型;

  • ……





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