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2012年7月24日,星期二

NIH资助开发组织芯片以帮助预测药物安全性

DARPA与FDA合作开展突破性的治疗开发计划。

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的17笔赠款旨在创建具有活细胞和组织的3-D芯片,这些芯片可以准确地模拟诸如肺,肝和心脏等人体器官的结构和功能。一旦开发完成,这些组织芯片将使用已知对人体安全或有毒的化合物进行测试,以帮助识别最可靠的药物安全信号-最终推动研究,以更快,更经济高效的方式帮助预测潜在药物的安全性。该倡议标志着由美国国立卫生研究院最近成立的国家转化科学促进中心(NCATS)发起的首次跨部门合作。

通过在透明微芯片上结合活体器官组织的微型模型,组织芯片将计算机行业的技术与现代组织工程相结合。这些芯片的大小从四分之一到一个房子的钥匙不等,衬有活细胞,并具有旨在复制特定器官的复杂生物学功能的功能。

NIH新近资助的药物筛选组织芯片 这项举措是合作的结果,这些合作的重点是NIH,国防高级研究计划局(DARPA)和美国食品和药物管理局的资源和独创性。 NIH的共同基金和国家神经疾病与中风研究所领导了跨NIH的努力, 建立程序。美国国立卫生研究院计划在五年内为该计划投入高达7,000万美元。

NCATS代理主任医学博士Thomas R. Insel说:“严重的不良反应和毒性是药物开发过程中的主要障碍。” “借助创新的工具和方法,例如组织芯片计划开发的工具和方法,我们可能能够加快识别可能对人类安全的化合物的过程,从而节省时间和金钱,并最终提高质量和数量。可供患者使用的疗法。”

尽管在动物模型中进行了有希望的临床前研究,但仍有超过30%的有前途的药物在人体临床试验中失败,因为它们被确定具有毒性。组织芯片是一种较新的基于人细胞的方法,可以使科学家更准确地预测治疗候选物在临床研究中的有效性。

以下列出了17个NIH获奖者。有关每个项目的更多详细信息,请访问 www.ncats.nih.gov/tissue-chip-awards2012.html.

辛辛那提儿童医院医疗中心
产生具有肠神经系统的人肠类器官
詹姆斯·威尔斯博士

纽约市哥伦比亚大学健康科学
使用诱导性多能干细胞衍生的皮肤构建物对复杂疾病进行建模
Angela Christiano博士

纽约州伊萨卡市康奈尔大学
微生理系统和具有分析功能的低成本微流体平台
迈克尔·舒勒博士

北卡罗来纳州杜伦市杜克大学
循环系统和整合的肌肉组织,具有药物和组织毒性
乔治·A·特鲁斯基博士

哈佛大学,马萨诸塞州剑桥市。
人体心肺系统芯片
凯文·帕克(Kevin K.Parker)博士

巴尔的摩约翰霍普金斯大学
人体肠类器官:非炎性腹泻的临床前模型
Mark Donowitz, M.D.

巴尔的摩约翰霍普金斯大学
用于研究基因/环境相互作用的人类大脑发育的3-D模型
托马斯·哈通(Thomas Hartung),医学博士,博士

麻省理工学院(MIT),剑桥
全人类转移和治疗的微观模型
Linda Griffith博士

威斯康星大学麦迪逊分校莫格里奇研究所
基于人诱导的多能干细胞和胚胎干细胞的模型,可预测神经毒性和致畸性
James A.Thomson,V.M.D.,博士

加州大学伯克利分校
疾病特定的综合微生理人体组织模型
凯文·希利(Kevin E. Healy)博士

加州大学尔湾分校
灌注的肿瘤和心脏组织的集成体外模型
史蒂芬·乔治·医学博士

宾夕法尼亚大学费城
使用胃肠器官器官培养系统模拟氧化应激和DNA损伤
约翰·林奇(John P.Lynch),医学博士

匹兹堡大学
用于预测生理和毒性的3-D仿生肝正弦曲线构造
D. Lansing Taylor,博士

匹兹堡大学
三维骨软骨组织微观模型模拟骨关节炎的发病机理
Rocky S. Tuan, Ph.D.

德克萨斯大学加尔维斯顿分校
用于研究肺部疾病和纤维化形成的三维人肺模型
琼·尼科尔斯(Joan E.Nichols)博士

华盛顿大学,西雅图
组织工程化的人类肾脏微生理系统
乔纳森·希梅尔法布(Jonathan Himmelfarb),医学博士

纳什维尔范德比尔特大学
芯片上的神经血管单位:化学交流,药物和毒素反应
John P. Wikswo博士

在2012财年,NCATS为这些奖项贡献了约900万美元。 NIH共同基金提供了400万美元。

“组织芯片计划旨在改善针对多种不同疾病的药物开发,还将提供与多种科学学科相关的生物学基础知识,”该组织主任James M. Anderson博士说。计划协调,规划和战略计划部,指导NIH共同基金的计划。 “该计划具有变革性的潜力,以及其跨学科的性质,使它成为了由共同基金支持的高影响力研究类型的绝佳典范。”

NIH和DARPA计划将紧密协调。例如,DARPA已与NIH的两个接受者,哈佛大学的Wyss研究所和MIT达成了合作协议,以开发能够集成10个或更多器官系统的工程平台。在获批进行首次人体研究之前,FDA将帮助探索如何将该新技术用于评估药物安全性。

总共有15个NIH机构和中心正在协助该计划的协调。

要了解有关药物筛查组织芯片的更多信息,请访问 ncats.nih.gov/tissue-chip.html.

美国国家转化科学促进中心(NCATS)旨在促进创新方法和技术的产生,这些创新方法和技术将促进跨多种人类疾病和病症的诊断和治疗方法的开发,测试和实施。有关NCATS的更多信息,请访问 ncats.nih.gov.

NIH共同基金支持目标驱动的研究网络,研究人员可在其中建立数据来解决技术问题,和/或以其他方式试验资源和工具,以刺激更广泛的研究社区。预计共同基金计划的研究产品将促进由NIH研究所和中心支持的针对疾病的研究。有关NIH共同基金的更多信息,请访问: http://commonfund.nih.gov.

国立神经疾病和中风研究所 是美国脑和神经系统研究的主要资助者。 NINDS的使命是减轻神经系统疾病的负担-神经疾病的负担是每个年龄段,每个社会阶层,全世界人民所承担的。

关于国立卫生研究院(NIH): 美国国立医学研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的一部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问 www.nih.gov.

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