用于測(cè)試救命藥物的3D打印心臟

    去年四月，以色列特拉維夫大學(xué)George S. Wise生命科學(xué)學(xué)院的Tal Dvir教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)成功地利用從患者身上提取的組織制造出首枚3D打印心臟。研究人員估計(jì)，可能在10到15年內(nèi)打印出定制化的器官和組織，從而解決捐贈(zèng)器官不足和移植排異的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)還具備革新另一醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的潛力：藥物篩選。

    Dvir教授說(shuō)：“在培養(yǎng)皿中，所有細(xì)胞都以二維形式排列，而且只是一種類(lèi)型的細(xì)胞。相比之下，我們的工程組織是3D打印的，因此更像真實(shí)的心臟組織。我們打印出的組織包含心肌、血管和細(xì)胞外基質(zhì)，它們通過(guò)生化、機(jī)械和電氣方式將不同的細(xì)胞連接起來(lái)。從培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移到3D打印組織可以顯著改善藥物測(cè)試，節(jié)省寶貴的時(shí)間和金錢(qián)，并有望生產(chǎn)出更安全有效的藥物。”

    近日，特拉維夫大學(xué)的與拜耳（Bayer）公司簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議，開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證用于體外心臟毒性篩查的平臺(tái)。該平臺(tái)使用了在Tal Dvir教授的工程組織和再生醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中3D打印的人心臟組織。在接下來(lái)的幾年中，Dvir教授的團(tuán)隊(duì)和拜耳公司計(jì)劃使用打印出的完整人類(lèi)心臟來(lái)測(cè)試新藥的毒性和藥效。

    候選藥物在上市前要經(jīng)過(guò)幾個(gè)篩選階段。首先，新型化合物要在人體組織培養(yǎng)物中測(cè)試。然后，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中進(jìn)行測(cè)試。最后，藥物被批準(zhǔn)用于人體臨床試驗(yàn)。

    Dvir教授希望在不久的將來(lái)為拜耳公司提供針對(duì)完整打印器官的臨床前試驗(yàn)。Dvir教授說(shuō)：“我們的協(xié)議僅僅是個(gè)開(kāi)始，我們的最終目標(biāo)是打印出完整的人類(lèi)心臟，包括所有不同的腔室、瓣膜、動(dòng)脈和靜脈，最大程度地模擬這一復(fù)雜器官，以更好地實(shí)現(xiàn)毒理學(xué)篩選過(guò)程。”

    為了進(jìn)一步利用該技術(shù)，特拉維夫大學(xué)的Ramot公司將該技術(shù)授權(quán)給了一家名為Matricelf的分公司，該公司主要致力于制造定制化的脊髓植入物以治療癱瘓患者。Matricelf公司最近獲得了一筆巨額投資，使其可以在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。

    Ramot公司的首席執(zhí)行官Keren Primor Cohen說(shuō)：“Dvir教授的創(chuàng)新性平臺(tái)非常有前景。 我們相信，與拜耳的合作將支持新藥的評(píng)估和開(kāi)發(fā)，這是建立長(zhǎng)期關(guān)系的一步，我們希望這將最終使合作雙方和患者都能受益。”

    拜耳公司的科學(xué)轉(zhuǎn)化負(fù)責(zé)人Eckhard von Keutz說(shuō)：“我們很高興與特拉維夫大學(xué)開(kāi)始這項(xiàng)新合作，這項(xiàng)合作將關(guān)注對(duì)候選藥物的安全性和耐受性進(jìn)行早期評(píng)估的新領(lǐng)域。我們已經(jīng)擁有一個(gè)全球合作伙伴網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)新項(xiàng)目使拜耳能夠?qū)㈤_(kāi)放式創(chuàng)新活動(dòng)擴(kuò)展到以色列，從而為生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)研究的創(chuàng)新提供一個(gè)充滿活力的生態(tài)系統(tǒng)。