芯片心脏模拟人体内的药物反应

纽约，2019年8月6日——来自TARA Biosystems，Inc .和葛兰素史克(GSK)今天发布的数据证明，TARA设计的心脏芯片系统复制了在成人身上发现的药物反应。发表在《毒理学科学杂志》上的研究结果表明，TARA的3D心脏组织平台可以预测人类心脏对多种药物的反应，这一直是临床前模型的挑战。

“这项研究中产生的心脏组织是第一个提供高保真人类药物反应的心脏组织，它已经证明了在临床前开发中评估新疗法的安全性和有效性的潜力，”研究作者兼TARA Biosystems首席科学家Michael P. Graziano博士说。

几乎一半的新药召回会导致心脏毒性。条例中规定，新药在人体试验前应经过严格的心脏安全性评估，但人类心脏对潜在药物毒性的反应总是难以预测。传统的体外系统和动物模型不能完全捕捉人类心脏的生理学。

人类诱导多能干细胞(iPSCs)作为弥合人类翻译鸿沟的基础，有着巨大的前景。然而，仅依赖iPSC的实验模型缺乏在人心肌中看到的相关生理标记和药物反应。

TARA利用iPSC的强大功能，在其专利bio wire II系统上对其进行了严格的成熟过程，并生成了名为Cardiotype组织的3D人类心脏组织。在今年早些时候发表在《细胞》杂志上的一项研究中，TARA的科学创始人证实了bio wire II平台可以创建生理相关的人类心脏组织。与仅依赖iPSC的模型不同，研究人员可以测量Cardiotype组织的收缩力，并通过测量心脏泵送的程度来更好地反映人类心脏生理。该研究还显示了该平台如何通过使用来自患者的iPSC来模拟不同的心脏病。

在当前的研究中，GSK研究人员与TARA合作，选择了一组在心脏中具有已知疗效和毒性特征的临床相关药物，用于在Cardiotype平台上进行筛选。选择这些药物及其浓度来评估心型TM测定的可预测性，并与当前药物研发中的临床前药物筛选方法进行比较。

这些组织对按预期选择的一系列心脏治疗和心脏毒性药物做出了反应，并首次复制了其他实验室模型未能捕捉到的类似人类对药物的反应。研究人员还在分子水平上证实了这一发现，表明这些药物在人类心脏组织中沿着相同的分子途径发挥作用。

TARA Biosystems首席执行官Misti Ushio博士表示：“在TARA，我们很自豪能够以有意义的方式解决心脏安全问题，这将最终提高向患者提供的新药的质量。“通过使用TARA的心脏工程组织，药物开发公司可以在药物开发周期的早期获得与人类相关的数据。”

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