微型肝脏模型创新有望实现更有效的药物检测

一种由肝细胞和合成纳米支架独特创建的实验室培育的迷你肝脏模型已被证明能有效模拟肝脏，有望为药物提供一种新的、更有效的测试方法，比动物测试更符合伦理

Bahijja Raimi Abraham博士的实验室创建的迷你肝脏模型使用了一种将肝细胞与合成支架相结合的新方法。这些迷你肝脏，或3D肝脏球体，被设计成比传统的2D细胞培养模型更准确地模拟人类肝脏的结构和功能。这种方法为临床前药物筛选和毒性测试的动物模型提供了一种很有前途的替代方案

制药高级讲师Raimi Abraham博士表示：“这项研究标志着追求道德和有效药物测试方法的一个关键里程碑。通过准确复制人类肝脏功能，我们实验室培育的迷你肝脏模型不仅解决了与动物测试相关的道德问题，还为评估药物安全性和疗效提供了一个更可靠的平台。”

几十年来，药物发现研究一直使用动物模型来测试新的候选药物的安全性。然而，动物模型带来了重大的伦理问题和实际挑战，包括动物和人类之间的生理差异、高成本和组织可用性。因此，人们对开发非动物测试方法越来越感兴趣，其中之一是使用实验室培养的人类细胞模型

肝脏作为药物代谢的主要部位，在药物开发中起着至关重要的作用。然而，药物性肝损伤（DILI）是一个关键的障碍，因为代谢反应会导致毒副作用。这可能导致急性肝衰竭，也是临床试验中停药的常见因素

为了克服这一障碍，Raimi Abraham博士的团队设计了一种新的实验室生长的迷你肝脏模型，该模型由肝细胞和一种合成纳米支架创建，可有效模拟肝细胞进行药物测试。构建合成的纳米支架是为了为肝细胞提供支撑结构，从而形成一种包含肝细胞和连接纳米支架的“细胞汤”

他们的研究结果发表在《ACS应用材料与界面》杂志上，强调了新的实验室生长的迷你肝脏的成功，它证明了优越的细胞组装和肝脏复制。进一步的分析表明，与其他不使用纳米支架的迷你肝脏模型相比，这些模型表现出更强的药物代谢能力

这表明新的实验室培育的迷你肝脏模型有可能取代药物筛选中的动物试验。通过解决动物模型的伦理和实用性，包括生理差异、相关的高成本和有限的组织可用性，这种创新方法显示出作为更准确和伦理的替代方案的巨大潜力

“这项研究代表了我博士生涯中的一个关键时刻，既提供了深刻的成就感，也让我得以一窥生物医学创新的未来。开发微型肝脏模型不仅证明了纳米技术在推进医学研究方面的潜力，而且是克服复杂科学挑战的一次非常有益的经历，”King’s中国奖学金委员会博士研究员吴丽娜说。

为了回应伦理问题，包括美国食品药品监督管理局（FDA）和药品和保健品监管局（MHRA）在内的医疗监管机构倡导在药物发现和开发中增加非动物模型的使用。美国食品药品监督管理局现代化法案2.0现在允许药物和生物产品应用的动物试验替代品。Bahijja Raimi Abraham博士和她的团队认为，他们实验室培育的迷你肝脏代表了这一转变的关键一步

除了迷你肝脏模型，Raimi Abraham实验室还旨在应用他们的纳米支架技术开发其他器官的模型，并创建与微生物集成的迷你器官模型，以模拟疟疾等特定传染病。进一步的研究还将更密切地关注纳米支架用于支持模型中细胞的分子机制