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基因编辑筛选推动类器官药物发现研究2026-08-06 08:58:42

这些结果表明,类器官系统能够精准解析HEV的跨组织传播路径及基因型依赖的感染特征,弥补了传统细胞模型在宿主特异性研究中的不足。在肿瘤研究领域,类器官胶质瘤模型比起传统的二维共培养,更能真实地模拟胶质瘤干细胞对替莫唑胺、双-氯乙基亚硝基脲等化疗药物及电离辐射的体内耐药性,表现为遗传毒性应激水平更低。为了提高此类3D模型的筛选效率,研究人员开发了一种基于微型环状几何结构的测定系统,该系统通过在96孔板中形成环形类器官阵列,有效避免了操作过程中的结构损伤,实现了非破坏性的换液与加药,为高通量药物筛选提供了可靠平台。

从小鼠模型和人类iPSC衍生的祖体分离出的基因改造细胞,以及人类肺肿瘤来源细胞,都已被用于生成肺肿瘤模型。利用人类基因改造的iPSC衍生祖细胞,研究者成功构建了肺肿瘤类器官,其在形态、组织结构和遗传特征上与原生肿瘤高度相似。总之,肿瘤类器官模型结合创新的培养工程技术,不仅高度还原了肿瘤的体内生物学特性,更为抗肿瘤药物的高效筛选与耐药机制研究提供了具有临床转化价值的实验平台。在药物毒性筛选与治疗策略开发领域,基于多电极阵列的高通量平台已成功用于评估多种药物的急慢性心脏毒性,有效识别出场电位时程改变、心律失常及阻抗下降等表型。
 
此外,通过CRISPR筛选结合类器官模型,研究人员鉴定出碳酸酐酶12作为多柔比星心脏毒性的潜在干预靶点,并发现药物双硫仑可有效缓解毒性表型。Lucassen等将iPSC来源的内耳类器官作为耳毒性模型,发现顺铂和庆大霉素可以剂量依赖性地诱导毛细胞与神经元丢失、结构破坏及细胞凋亡。在此之前,有研究人员利用iPSC衍生的间充质干细胞外泌体作为载体封装顺铂等化疗药物,并在自体iPSC衍生的肺及肺癌类器官模型中评估其靶向递送效率,这一成果为肺癌的精准治疗开辟了新路径。
 
出自《多能干细胞源类器官研究进展》作者李雪婷,李剑南,华进联。