3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)助力新藥開(kāi)發(fā)

奧地利維也納大學(xué)、維也納醫(yī)科大學(xué)和維也納工業(yè)大學(xué)聯(lián)合DOC醫(yī)療公司，開(kāi)發(fā)了一種3D細(xì)胞培養(yǎng)生物分析測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)試診斷治療癌癥的放射性候選藥物。它根本不需要任何動(dòng)物試驗(yàn)，就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、快速和高精度的分析。這種新方法在新一期《核醫(yī)學(xué)雜志》上進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

新藥和診斷方法應(yīng)該是安全的，理想情況下可快速獲得，但由于需要大量資源，尤其是臨床前測(cè)試階段往往會(huì)減慢進(jìn)展速度。放射性示蹤劑的開(kāi)發(fā)，使體內(nèi)的生理和病理過(guò)程可見(jiàn)，可用于癌癥診斷。但這種耗時(shí)且成本高昂的測(cè)試通常都基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，這不僅在倫理上存在爭(zhēng)議，而且通常提供的結(jié)果無(wú)法用于人體。

研究團(tuán)隊(duì)此次開(kāi)發(fā)了一種生物分析測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用絲基質(zhì)上的人體細(xì)胞在真實(shí)條件下測(cè)試活性成分，更快、更精確且無(wú)需動(dòng)物測(cè)試。

該方法將色譜原理與動(dòng)態(tài)3D細(xì)胞培養(yǎng)相結(jié)合，其核心是由生物相容性絲素蛋白海綿制成的固定相充當(dāng)人工支架，將人體細(xì)胞固定在三維結(jié)構(gòu)中。一個(gè)特殊的泵系統(tǒng)持續(xù)為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)，模擬人體組織中的真實(shí)條件，同時(shí)使用成像技術(shù)實(shí)時(shí)觀察放射性藥物應(yīng)用。這使平行評(píng)估放射性示蹤劑結(jié)合及細(xì)胞生化過(guò)程成為可能。

新系統(tǒng)能精確評(píng)估待測(cè)放射性標(biāo)志物的結(jié)合特性、其靶標(biāo)準(zhǔn)確性和可能的副作用。絲素蛋白的使用具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗哂休椛浞€(wěn)定性和在細(xì)胞培養(yǎng)中的成熟應(yīng)用。在海綿之間引入篩板可減少細(xì)胞遷移并提高結(jié)果的可重復(fù)性，可精確控制輻射劑量的分布和細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)等重要因素。

新方法符合3R原則（減少、優(yōu)化、替換），或能顯著減少動(dòng)物試驗(yàn)，加速放射性藥物的開(kāi)發(fā)，并最大限度地減少人員的輻射暴露。這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)可為臨床前放射藥學(xué)設(shè)定新標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)和高效的藥物開(kāi)發(fā)。

【總編輯圈點(diǎn)】

這是一種革命性的藥物測(cè)試和疾病診斷手段，可革新從藥物研發(fā)到臨床應(yīng)用的整個(gè)流程。此次，研究人員開(kāi)發(fā)了一種生物分子測(cè)試系統(tǒng)，用絲基質(zhì)上的人體細(xì)胞在真實(shí)條件下進(jìn)行測(cè)試。它不需要?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)，甚至結(jié)果能比動(dòng)物實(shí)驗(yàn)更加可靠，畢竟藥物本身就是在模擬人體的微環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試的。新的技術(shù)不僅可以拯救數(shù)以萬(wàn)計(jì)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，還可加速一直以來(lái)被普遍認(rèn)為失敗率高、流程漫長(zhǎng)的新藥研發(fā)進(jìn)程，或可推動(dòng)放射性藥物市場(chǎng)的迭代升級(jí)。