Hesperos創(chuàng)建用于藥物測試人體芯片模型

據(jù)麥姆斯咨詢報道，Hesperos公司于近日宣布收到來自美國國家衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health, NIH）國家衰老研究所（National Institute on Aging）資助的第一階段小型企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)計劃（Small Business Innovation Research, SBIR）基金，以幫助創(chuàng)建一個新的多器官“人體芯片”模型，它可以逼真地模仿阿爾茲海默?。ˋlzheimer’s Disease，以下簡稱AD）的生物學(xué)及在真實人體生理條件下的潛在新療法。

Hesperos公司的創(chuàng)始人Michael L. Shuler博士和James J. Hickman博士都是器官芯片技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，Hesperos是第一家創(chuàng)建無泵驅(qū)動，全集成生理功能，多器官微流控系統(tǒng)的公司，其創(chuàng)建的器官芯片系統(tǒng)包括血液循環(huán)和神經(jīng)連接。

Hesperos設(shè)計的片上血腦屏障芯片

AD模型將設(shè)計為一個三器官系統(tǒng)，包括腦細(xì)胞（皮質(zhì)神經(jīng)元）、功能肝臟和血腦屏障結(jié)構(gòu)體，以及再循環(huán)血液和腦脊髓液替代物。該模型將幫助科學(xué)家研究身體對任意引進(jìn)模型的化學(xué)物質(zhì)的系統(tǒng)反應(yīng)，包括它如何在肝臟中代謝，以及如何通過血腦屏障滲透到大腦。

這是極為重要的，因為一旦代謝，藥物的毒性也將改變。在某些情況下，藥物會變得沒那么有效，在其它情況下，產(chǎn)生的代謝物可能會引發(fā)一些意想不到的事情，有時甚至?xí)斐晌ｋU。目前基于人體的體外毒性研究僅僅具有預(yù)測功能變化的能力，這已經(jīng)“葬送”了許多潛在治療方法。

Hesperos公司的首席科學(xué)家兼中佛羅里達(dá)大學(xué)（University of Central Florida）混合系統(tǒng)實驗室教授Hickman表示，“預(yù)計全球約有5千萬人患有癡呆癥，這個數(shù)量比西班牙的人口還多，預(yù)計到2050年將增加3倍。許多患有癡呆癥的人都有AD，直接導(dǎo)致患者迫切需要針對該疾病的全新、有效的治療方式。開發(fā)用于評估AD治療藥物的低成本、易于使用的系統(tǒng)將改善針對患者特異性治療的功效和毒性評估，為藥物開發(fā)和患者提供顯著好處。”

Hesperos公司的科學(xué)家們希望使用由多功能干細(xì)胞創(chuàng)建的健康腦細(xì)胞，和與AD一致的不同突變的細(xì)胞來構(gòu)建模型。針對該模型的藥物反應(yīng)功能讀數(shù)將對直接中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng)和周邊效應(yīng)提供有價值的信息。

該項目的后期階段也將測試長期影響，包括真實的患者樣本，以測試其作為實時通知，個性化治療工具，并納入精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的可行性。

Hesperos公司的首席執(zhí)行官兼康奈爾大學(xué)（Cornell University）生物醫(yī)學(xué)工程系的創(chuàng)辦主席Shuler指出，“對臨床前測試系統(tǒng)和基于生理學(xué)的藥物動力學(xué)/藥效動力學(xué)模型的綜合運(yùn)用，為評估藥物、老化生物系統(tǒng)和疾病之間的動態(tài)相互作用提供了強(qiáng)大的工具，有望促進(jìn)合理的藥物開發(fā)和臨床試驗設(shè)計。”

關(guān)于Hesperos

Hesperos公司是利用人體芯片微流控系統(tǒng)來刻畫個體生物特征的領(lǐng)導(dǎo)者。從單個器官芯片結(jié)構(gòu)到功能齊全、相互關(guān)聯(lián)的多功能系統(tǒng)，創(chuàng)始人Michael L. Shuler和James J. Hickman一直走在該領(lǐng)域每個重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前沿。公司的愿景是改革毒理學(xué)測試和藥物開發(fā)有效性評價，為此創(chuàng)建了無血清細(xì)胞培養(yǎng)基無泵驅(qū)動平臺，可以進(jìn)行多器官系統(tǒng)通信，并對功能性神經(jīng)元、心臟、肌肉、神經(jīng)肌肉接頭、肝臟、胰腺和屏障組織的活體生理反應(yīng)進(jìn)行綜合計算建模。在人體干細(xì)胞基礎(chǔ)上，完整的人體系統(tǒng)是首個體外解決方案，該解決方案已經(jīng)刊載在《科學(xué)》雜志上，能夠在不使用動物模型的情況下準(zhǔn)確重建人體體內(nèi)功能。