药学研究神器类器官浅谈

    类器官在2017年被nature methold评选为生命科学领域的年度技术，目前是科研领域熠熠生光的新星，逐渐取代细胞系，取代一部分动物模型。其在制药领域的应用也在逐步展开，旨在提高新药研发的效率，减少前期研发投入，提高新药面世概率。

     类器官属于三维（3D）细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。类器官最成熟的技术是肠类器官。类器官的临床人源性和结构，功能特性使其未来一定会成为药学研究不可或缺的神器。

   目前类器官的应用主要在以下方面：

1.药物快速研发

1.提升药物药效可信度，提升延误研发效率：     类器官可以撑得上药物研发神器，因为其临床病人来源的属性，结构和功能与真实器官相似，其结构相对细胞来说，具有更强的功能指征性，相对于动物模型来说，其临床指征性更强，能够更好的模拟病灶对药物的反应，探究药效反应，药代动力学参数，探究药物起效的分子机制。

    同时可以构建类器官芯片测试药物的毒性，明确药物累受器官和损伤机制，协助药物改良，降低药物毒性。选择癌旁组织构建类器官，可以观察药物对癌旁组织是否有毒害作用。提高药物的安全性，提高一期通过率。

    很多疾病属于罕见病，没有可用的细胞系和动物模型，类器官可以作为一种很好的选择。

   药效学结果可以和类器官来源病人的临床数据结合，确定药物的适应症，辅助临床药物的选择，进行更有目标性和针对性的研究和药物筛选。

类器官在药物研发目前的认可度优于细胞系，稍逊于动物模型。

2.指导二期临床入组病人选择

 类器官最厉害的地方是她来源于临床组织，他的药效学结果可以和现用的临床指标结合，协助研发人员和医学专家确定药物的适应症，更加细化，合理的选择具有某些临床特征的病人进行药效学研究，进行更精准的治疗，提升临床二期的通过率。

2. 通过类器官技术构建发育和疾病模型

    研究人员可以通过类器官来模拟人类发育和疾病，因为类器官是从人类干细胞或成年细胞产生的诱导性多能干细胞生长而来的，它们的成分和结构也与原发组织相似，并且易于操作和冷冻保存。这意味着类器官可以用于研究源自干细胞的人体组织且难以通过动物模型建模研究的人类疾病，这个是类器官优于细胞系和动物模型的核心优势之一，另外还有人源性，类似器官的结构和功能。

3. 工程化干细胞类器官

    类器官工程正需要通过直接添加细胞因子，修饰干细胞或控制微环境来模拟体内干细胞分化，从而实现定向分化，形成类器官，这一层面AI可能模拟实验条件，起到快速获取对应类器官所需配方的作用。工程化最大的期许和野望是人造器官。现在，科学家已经开发了更精确的合成环境，通过用信号蛋白修饰基质的生物惰性区域，可以更好地控制干细胞的活性。类器官工程技术对于一些体内环境成分复杂、需要精确建模的发育机制特别有用，也可以协助我们获得，正常组织无法获取的发育瞬间。

4. 精准用药

    采用活检技术就可以培养获得月病人具有遗传高度相似的类器官模型，进行个性化药物功效测试，拒绝无效治疗，为患者提供更加精准的治疗方法。类器官具有巨大的治疗潜力

类器官目前比较大的缺陷：

     目前常用的类器官培养都是需要基质胶，而基质胶是来源于肿瘤细胞，属于生物材料，具有一些几个确定：肿瘤细胞来源具有无法预知的免疫原性，潜在的诱导细胞癌变的可能性，批次的稳定性，价格昂贵，这些也是限制类器官大规模使用的限制条件。不过目前也有一些商业化或者处于研发阶段的用于类器官培养的水凝胶等材料涌现，逐步改善以上问题，进一步提升类器官的价值。

   目前也有一些商业化的类器官服务公司涌现，未来会有更多，特别是一些制药金主们的目光的聚焦，更会导致该行业的蓬勃发展。

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