超级微型 3D 打印肝脏上市

很快,它们将帮助制药公司测试新药。

您现在可以购买自己的、微小的、3D打印的肝脏了。您难道一直想要一个吗?

去年,《大众科学》参观了3D生物打印公司 Organovo,看到了当时仍在开发中的肝脏。现在,这些“大致”呈六边形、仅有几毫米大小的肝脏将于本月上市销售给制药公司。

其理念是,公司可以使用打印出的组织来测试实验性药物对人类肝脏是否安全。同时,Organovo正在积累知识,以便打印出更大块的器官特异性组织,未来医生或许可以将这些组织移植到病变的器官上。“如果能达到足够大的尺寸,例如能实现器官10%的功能,那将极大地造福患者,”首席执行官Keith Murphy表示。Organovo正在对其器官组织进行早期动物试验。

正如我们在2013年报道的那样,像Organovo这样的研究的科幻目标是打印出能够用于移植的完整器官。“我相信这在我有生之年就能实现,”首席技术官Sharon Presnell当时告诉《大众科学》。

Organovo

为什么在此之前要经历这个小肝脏的阶段?肝脏安全性测试是新药测试的重要组成部分。肝脏是人体天然的解毒器官,因此几乎每个人服用的药物最终都会流经肝脏。通常,实验室和公司在实验小鼠以及在培养皿中生长的称为肝细胞的单层肝细胞上进行肝脏安全性测试。然而,在小鼠和培养皿中的测试并不总能反映出人类服药后的情况。新药后来被召回的最常见原因是它们以研究人员未从实验室实验中预料到的方式损害了肝脏

Organovo认为其3D打印的肝脏可以更准确地反映药物与人类肝脏的相互作用。3D打印帮助研究人员一次构建一层活体组织。Organovo利用这一点构建了模型肝脏,其中包含实际人类肝脏中的三种不同类型的细胞:肝细胞;星状细胞,这是肝脏中仅次于肝细胞的第二大细胞类型;以及内皮细胞,它们构成了真实肝脏中血管的内壁。在微型肝脏中,内皮细胞形成了输送技术人员用于喂养肝脏营养液的通道。

这些细胞的排列方式也与人类肝脏中细胞形成六边形蜂窝状结构的方式相似。这些六边形能够存活,产生某些肝脏蛋白,至少能维持42天,而培养皿中的肝细胞寿命仅为48小时。

其结果是,这种组织在面对实验性药物时,其反应应该比人类肝脏更接近。在Organovo的一项实验中,研究人员测试了一种药物,该药物曾获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,但后来因其对肝脏的影响而被召回。(Murphy拒绝透露药物名称,因为Organovo不拥有该实验的数据。制药公司罗氏拥有该数据。)在培养皿或实验室动物测试中均未显示该药物会损害肝脏……但Organovo的模型肝脏却显示了这一点。

 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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