“芯片心臟”可評(píng)估化療及癌癥藥物毒性
劉霞
化療可能對(duì)心臟細(xì)胞有毒，為保護(hù)癌癥患者的心臟，美國(guó)西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心科學(xué)家創(chuàng)建了一種三維“芯片心臟”來(lái)評(píng)估藥物的安全性。這種用干細(xì)胞制造的“芯片心臟”可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)藥物對(duì)人類心臟細(xì)胞的影響。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《芯片實(shí)驗(yàn)室》雜志。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，制造出了兩種心臟細(xì)胞：心肌細(xì)胞和血管細(xì)胞，并將其引入了專門的芯片內(nèi)。這些3D芯片擁有相互交叉的通道，可使細(xì)胞各自分離，但又能相互作用。芯片還可移動(dòng)并引入液體。
最新研究負(fù)責(zé)人阿倫·夏爾馬表示，該芯片使他們能夠來(lái)回拉伸細(xì)胞以模擬心跳，并能引入液體來(lái)模擬血液通過(guò)心臟的流動(dòng)情況。這些“成熟”的細(xì)胞在功能上更接近成年心臟細(xì)胞，為藥物毒性研究提供了更好的測(cè)試平臺(tái)。
為證明這種“芯片心臟”作為藥物測(cè)試平臺(tái)的成熟程度，研究團(tuán)隊(duì)讓其接受VEGFR/PDGFR抑制劑的化療藥物治療。該藥物已知會(huì)對(duì)心肌和血管細(xì)胞產(chǎn)生不良影響。結(jié)果顯示，“芯片心臟”上這兩種細(xì)胞都出現(xiàn)了損傷。
研究團(tuán)隊(duì)表示，如果在后續(xù)研究中這種“芯片心臟”繼續(xù)表現(xiàn)良好，該技術(shù)可顯著降低藥物開(kāi)發(fā)成本，并加速新療法的利用。
研究團(tuán)隊(duì)還可用這些“芯片心臟”創(chuàng)建針對(duì)不同患者的芯片，顯示患者心臟對(duì)治療的反應(yīng)，從而為其提供個(gè)性化治療。另一種可能性是將此類芯片與其他類似芯片集成在一起，最終創(chuàng)建一個(gè)“芯片患者”模型，這是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)期愿景之一。
