传统2D细胞培养无法模拟体内组织的复杂环境,导致药物筛选结果与临床相关性不足。类organ(Organoids)和3D细胞模型的出现填补了这一空白。类organ由患者来源的干细胞分化而成,可重建肠道、肝脏、tumor等organ的微观结构,保留原始组织的基因型和表型特征。例如,结直肠ancer类organ库已包含数百种不同突变类型的模型,用于筛选个性化治疗方案,其预测临床响应的准确率达85%。3D打印技术则可构建具有血管网络的“器官芯片”(Organ-on-a-Chip),模拟药物在体内的吸收、分布、代谢过程。辉瑞公司利用肺类器官芯片评估疫苗的免疫原性,发现其诱导的T细胞反应与人体试验高度一致,明显降低动物实验依赖。这些平台虽成本较高(单个类organ培养需数千美元),但其预测价值使其成为药物筛选的“金标准”。斑马鱼模型评价心血管毒性。耐药实验

研究人员对32名肝cancer患者的多区域类organ进行了基因组分析,发现明显的基因组异质性。研究人员发现,包括P1、P4、P6和P23在内的一个亚组患者在多区域样本中cancer突变负荷(TMB)存在明显差异;不同区域的cancer样本在基因突变和拷贝数变化方面存在差异(图2A);一些与肝cancer相关的基因在不同区域的表达存在差异(图2F)。为了验证基因组和相关转录组的异质性是否可能导致药物敏感性的异质性,研究人员用79例患者的、255例PDOs研究了PLC前列药物索拉非尼(sorafenib)和乐伐替尼(lenvatinib)靶基因的表达,结果显示,一些患者(如P6和P32),在来自不同区域类organ中的靶基因表达存在很大差异,这表明可能存在cancer内药物反应的异质***物安全实验费用利用斑马鱼模型实验评价通便功效。

抗ancer药物的研发在近几十年取得了明显进展,但依然面临诸多挑战。传统的化疗药物如紫杉醇,通过干扰细胞的有丝分裂过程,阻止ancer细胞的增殖。它在多种ancer的医疗中都有应用,如乳腺ancer、卵巢ancer等。然而,化疗药物往往缺乏特异性,在杀伤ancer细胞的同时也会对正常细胞造成严重损害,引发脱发、恶心、呕吐、骨髓抑制等一系列副作用。近年来,靶向抗ancer药物应运而生,像针对肺ancer中表皮生长因子受体(EGFR)突变的厄洛替尼,它能够精细地作用于ancer细胞上的特定靶点,阻断tumor生长相关的信号通路,具有疗效明显且副作用相对较小的优势。但靶向药物也并非完美,部分患者可能会出现耐药现象,这就需要不断深入研究ancer细胞的耐药机制,开发新一代的靶向药物或者联合医疗方案,以提高ancer患者的生存率和生活质量。
四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(TBPH)是一种新型溴化阻燃剂,是五溴联苯醚(BDEs)等传统溴化阻燃剂的替代品,已被列为高产量化学品。在过去十年中,它的大规模使用伴随着宽泛的污染,导致在室内灰尘、空气、污水污泥和水生环境中检测到它的存在。此外,据报道,TBPH在水生食物网中经历了营养放大,在鱼类、海洋海豚和鼠海豚中检测到高浓度在人类样本中也检测到它的存在,如头发、指甲、血清和母乳。虽然TBPH已在环境和生物体中被检测到,但根据先前的研究,在暴露的生物体(如鱼类)中,急性毒性相对较低。然而,TBPH的结构类似于邻苯二甲酸二(2乙基己基)邻苯二甲酸酯,一种已知的过氧化物酶体增殖剂和脂质代谢干扰物;因此,TBPH已被证明是过氧化物酶体增殖体ji活核受体γ (ppartγ)激动剂。在我们对斑马鱼胚胎的研究中,我们观察到急性暴露于TBPH诱导了脂质储存的减少,主要以依赖于pparγ的方式,通过促进pparγ启动子的去甲基化和激发下游参与脂质代谢的基因转录。核受体信号在脂质代谢功能障碍中起着至关重要的作用,尤其是PPAR家族。利用斑马鱼模型评价抗焦虑功效。

高通量筛选技术是现代药物筛选的关键工具,其关键在于“大规模、自动化、多参数”。以tumor药物研发为例,传统方法需逐一测试化合物对ancer细胞的抑制作用,而高通量平台可同时处理数万块微孔板,每块板包含数百个化合物浓度梯度,结合荧光标记、流式细胞术等技术,快速量化细胞凋亡、周期阻滞等指标。例如,针对EGFR突变型肺ancer的筛选中,高通量技术从50万种化合物中识别出奥希替尼前体分子,将研发周期缩短40%。此外,高内涵筛选(HCS)通过多通道荧光成像,同步分析细胞形态、信号通路启动等20余个参数,揭示化合物作用的“表型指纹”,避一指标导致的假阳性。尽管设备成本高昂(单台仪器超千万),但其单位化合物筛选成本已降至0.1美元以下,成为大药企的标配工具。斑马鱼模型实验评价细胞凋亡。药物功能评价
斑马鱼模型评价半数致死浓度。耐药实验
中药现代化药物研究是传承与创新中医药的关键路径,通过现代药物研究技术阐明中药有效成分、作用机制与安全性,是中药走向国际化的关键。杭州环特生物将斑马鱼技术应用于中药小分子药物研究,构建了中药现代化药物研究创新平台,为中药药物研究提供科学支撑。在中药药物研究中,环特生物利用斑马鱼模型开展中药的单体、复方、提取物的活性筛选、药效评价与毒理研究,通过药物研究技术精细识别中药中的药效物质基础,解析多成分、多靶点协同作用机制,同时评估中药的急性毒性、长期毒性与发育毒性。斑马鱼药物研究模型解决了传统中药药物研究周期长、成本高、机制不明等难题,为中药现代化药物研究提供高效、可视化、标准化的技术手段,推动中药药物研究与国际接轨。耐药实验