人工智能辅助药物筛选技术的最新进展2025-08-25 09:19:14
众所周知,新药研发的周期长、成本高,且失败率高。据美国药品研究与制造企业协会报告,一个新药的平均研发成本约26亿美元,从先导化合物的发现到药物获批上市至少10年。在从临床前研究成功进入Ⅰ期临床试验的药物中,具有临床安全性和有效性,能获FDA批准上市的药物不到12%。临床前研究的结果大多来源于二维细胞系和动物模型,不能充分模拟人体的病理生理状态,这是导致新药临床研究失败的部分原因。因此,灵长类动物类器官能够模拟体内组织的三维结构和异质性环境,同时比动物模型有更高的检测通量,在缩短新药研发周期、降低成本和提供更可靠的临床前研究结果等方面有着独特的优势。人源类器官固然是更具生理相关性的体外模型,但除了其潜在的伦理问题外,还存在样本来源的数量和质量的问题。首先,药物研发的前期阶段的广泛筛选需要大量的组织或细胞以构建类器官,但目前要获取与药物研发相匹配量的人类样本是较难实现的,尤其是药代动力学研究需要健康的样本建立类器官,这将难以满足。虽然可以通过重编程技术将分化成熟的细胞诱导成多能干细胞,但iPSCs衍生的类器官成熟度较低,对目标组织的功能重现性有限。其次,由于人样本来源的不可控性,用之构建的类器官也不可避免地存在相当大的批间差异。但若对非人灵长类动物进行严格干预,取得的样本构建类器官,将可以减少批间差异,制备更加标准化的正常类器官以供临床前研究。
小肠作为药物吸收的主要器官,药物在小肠中的药代动力学测试十分重要。但目前药代动力学的体外模型主要为肝细胞及其亚组分。Onozato等人使用EZSPHERE板培养出大小均匀的食蟹猴来源的小肠类器官,并优化小分子化合物的加入促进类器官成熟,通过使用肝药酶诱导剂利福平和肝药酶抑制剂酮康唑检测CYP3A8特异性底物的代谢活性,证明培养出的小肠类器官具有药物代谢功能。这一研究为建立更可靠的药物代谢评估模型提供了新思路,有助于提高新药研发的成功率。
出自《类器官技术在非人灵长类动物中的研究进展》作者:何思源, 孙祥琳, 龙恩武。
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