羅氏制藥用3D打印人類肝組織評估藥物毒性

據(jù)了解，Organovo和羅氏制藥（RochePharmaceutical）研究和早期發(fā)展部門的研究人員正在使用Organovo的3D打印人體肝組織為因藥物引起的肝損傷建立分析模型，并區(qū)分曲氟沙星（trovafloxacin）和左氧氟沙星（levofloxacin），這兩種密切相關(guān)的化合物具有不同的毒性特征。

    3D打印人體器官的發(fā)展是當(dāng)前非常重要的前沿醫(yī)療研究領(lǐng)域。盡管該領(lǐng)域仍然處于起步階段，許多科學(xué)家都希望，在不太遙遠的將來，病人將能夠獲得人造的器官來更換有缺陷的肝臟、腎臟和心臟等。而實際上，如今3D打印的人體組織已經(jīng)開始在醫(yī)學(xué)中發(fā)揮相當(dāng)重要的作用了。使用3D生物打印的組織，制藥業(yè)的研究人員現(xiàn)在無需人類志愿者就能夠測試藥物在“人體”器官上的可能效果。這使得藥物開發(fā)人員可以進行更為激進的實驗，而不用考慮測試對象的生命安全。

    據(jù)了解，作為領(lǐng)先的3D生物打印公司。Organovo幾年來一直在為藥物研究提供人工制造的組織。而由Organovo和醫(yī)藥巨頭羅氏進行的一項新研究表明，Organovo的3D打印人體肝組織可用于成功區(qū)分具有不同毒性水平的多種物質(zhì)。這種能力可以幫助制藥公司確定可能產(chǎn)生對人體有害影響的物質(zhì)。

    據(jù)悉，使用Organovo的3D生物打印人體肝組織，研究者們能夠檢測出曲氟沙星的毒性，這是一種第三代抗感染藥物，因為上市一年之后被發(fā)現(xiàn)有患者因服用該藥而導(dǎo)致肝中毒死亡而被退市。當(dāng)初這種藥物在接受管理當(dāng)局的審批時，傳統(tǒng)的測試方法未能辨別出它的毒性。如今，使用3D打印的人體肝組織，羅氏公司和Organovo的研究人員能夠區(qū)分出曲氟沙星和左氧氟沙星的毒性特征，后者是一種結(jié)構(gòu)相關(guān)但是無毒的化合物。

    Organovo希望，這些實驗的成功能為3D打印肝組織結(jié)合其它方法，比如動物實驗和2D細胞培養(yǎng)模型，用于未來制藥產(chǎn)品的檢驗鋪平道路。

    曲氟沙星對3D生物打印肝組織的組織學(xué)影響。單箭頭表示細胞粘附損失，雙箭頭表示干細胞壞死的增加。

    據(jù)悉，Organovo的3D打印人體肝組織是由病人的實質(zhì)（肝）和非實質(zhì)（內(nèi)皮細胞和肝星狀細胞）細胞群組成的，兩者都有一定的空間結(jié)構(gòu)和三維形狀。該組織的三維性質(zhì)使得羅氏和Organovo的研究人員能夠鑒別出細胞間連接、CD31+內(nèi)皮網(wǎng)絡(luò)，以及結(jié)蛋白陽性、平滑肌肌動蛋白陰性靜態(tài)星狀細胞之間的區(qū)別。
    此外，在培養(yǎng)液中的該3D打印組織能夠在超過四個星期時間里將ATP和白蛋白的新陳代謝保持在相關(guān)水平，并能維持藥物誘發(fā)的細胞色素P450的酶活性——這是2D細胞培養(yǎng)無法實現(xiàn)的。

    “Organovo的生物打印技術(shù)創(chuàng)建了一種活體外系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多種類型的干細胞按照定義的空間結(jié)構(gòu)組成，可以隨著時間的推移用來收集組織病理學(xué)和生化數(shù)據(jù)，以用于臨床毒性試驗�！監(jiān)rganovo公司首席科學(xué)官SharonPresnell博士說：“我們持久、重現(xiàn)性好的模型可也用于衡量細胞類型的特定反應(yīng)和探討毒性作用機理，以開發(fā)替代的解決方案�！�

來源：maker8
延伸閱讀：
2016年生物3D打印八大重要成果