从干细胞中培育出的人类心脏组织可以改善药物测试

A*STAR生物工程与纳米技术研究所(IBN)的研究人员利用人类干细胞设计了一个三维心脏组织，以测试新药对心脏的安全性和有效性。

“心脏毒性是导致心脏衰竭甚至死亡的主要原因药物退出市场。抗生素、抗癌和抗糖尿病药物可能会对心脏产生意想不到的副作用。因此，尽早测试新开发的药物对人类使用是否安全是很重要的。然而，心脏毒性在药物开发的早期阶段很难预测，”IBN执行董事Jackie Y. Ying教授说。

很大一部分问题是使用动物或动物衍生品细胞在临床前心脏毒性研究中，由于人体的可用性有限心肌细胞．动物和人类之间存在着巨大的基因和心脏差异。在从动物研究转向人体临床试验的过程中，有大量的试验未能检测出心血管毒性。

现有的基于二维心脏结构的筛选方法不能准确预测药物毒性，而目前可用的用于筛选的三维结构难以制造到商业应用所需的数量。

为了解决这个问题，IBN的研究小组从人类诱导的心肌细胞的细胞自组装中制造了他们的三维心脏组织多能干细胞．他们还开发了一种荧光标记技术，利用实时视频录制系统监测心跳速率的变化。与二维结构的细胞相比，新的心脏组织表现出更多的心脏特异性基因，更强的收缩和更高的搏动速率。

“使用3d技术心组织，我们能够根据搏动率的变化正确预测心脏毒性作用，即使这些变化没有被常规测试检测到。该方法简便易行，适用于药物副作用的大规模评价。IBN的团队负责人和首席研究科学家、首席研究员Andrew Wan博士说:“它也可以用于使用患者自己的细胞设计个性化治疗。”

研究人员已经为他们的人申请了专利心脏组织模型，并希望与临床医生和制药公司合作，将这项技术推向市场。

这一发现最近被报道在生物制造日报》。