近年、予測モデルの欠如により創薬が損なわれています。微生理学的システムは優れた解決策を表しています。
新たに発見された数千の分子のうち、最終的に患者を効果的に治療する薬物になるのは何人ですか？残念ながら、非常に低い割合のみ（最近約12％）。候補薬市場に参入する前に失敗しますが、研究レベルで有望な結果を示していますか？最近の論文では、後期発達における試験不全の主な原因としての特定の薬物効果の欠如、初期段階での候補薬のより効率的なスクリーニングによって減少する可能性のある失敗が示されています。
ただし、主に2D剛性基質で培養された細胞株に基づいた現在の2D in vitro戦略は、最も安価で最も簡単な薬物スクリーニングツールを表していますが、主要な欠点と自然な環境としての主要な欠点を表しています。生体内実験は、高いランニングコスト、倫理的問題の増加と限られた分析の深さに関連していますが、より高い全身生理学的関連性を提供します。
したがって、患者の新しい分子の結果をよりよく予測する代替モデルが必死に必要です。最近、マイクロ流体や組織工学などの革新的な技術が出現し、天然のヒト組織の複雑なアーキテクチャと機能を再現することを目的としています。
私たちのグループは、微細生理学的システムが次世代の健康ソリューションの鍵を握っていると考えています。この分野での10年以上の経験と専門化に続いて、筋骨格分野の微細生理学的システムの開発に登場し、生理学的メカニズムを研究し、診断および治療の目的のために薬物の信頼できるスクリーニングと検査を実施するためのプラットフォームが現れました。
特に、これらのシステムは、現在骨腫瘍や転移などの現在の不能な骨疾患にも使用されますが、線維症、病理学（骨性関節症など）の障害などの筋肉組織の病理学的条件にも使用され、老化および老化および代謝障害の障害も使用されます。筋骨格系。
マイクロ流体筋骨格モデル
骨転移性浸潤の研究のためのマイクロ流体、血管化された、ヒト骨モデルの最初の例は、2014年に生体材料で公開され、エコノミストジャーナルで強調されています。この作業により、MITのR Kamm教授と協力して、骨のようなマトリックスでの乳がん細胞の浸潤とリアルタイムのマイクロメタスターゼの形成を監視することができました。
転移プロセスをよりよく模倣するために、血液および免疫細胞も最近のモデルに含まれており、血液細胞（特に血小板）の存在が転移を増加させ、抗アグレガント臨床療法が癌の浸潤を減少させる可能性があることを示しています。
マイクロ流体多液性モデルは、変形性関節症などの関節に影響を与える疾患を調査するためにも設計されています。
ネイティブ関節の組織を含むマルチチャネルデバイス、軟骨コンパートメントとして、滑液を含むチャネルを埋め込むコンパートメントから分離された軟骨コンパートメントが開発されました。この装置は、変形性関節症の基礎で炎症プロセスを模倣し、関節に幹細胞の注入などの潜在的なオンライン カジノ 無料 登録療法を評価するために悪用されています。
Microfluidicsは強力なテクノロジーですが、マイクロフルイドチップへの微小環境が適切に3Dではなく、厚さがわずかな細胞（10から15）を宿すことができるため、独自の欠点も伴います。標準的な分析手法を適用することを困難にするオンライン カジノ 無料 登録学的材料の希少性があります。
これらの制限を克服するために、私たちの研究室では、ミクロ製造技術とバイオ製造技術の両方を利用して、ミクロフルイディックのものよりも大きくてユーザーフレンドリーな小型でユーザーフレンドリーなミクロフルイドよりも大きく、よりユーザーフレンドリーなものを生成し、在来筋骨筋の3Dミクロアーキテクターをより正確に繁殖させることができます。組織。
筋骨格マイクロスケールモデル
2016年には、骨の鉱物部分を再現するために、骨芽細胞、骨細胞、血管細胞、カルシウムナノ粒子を埋め込み、mmスケールのコンストラクトを生成しました。これは、骨細胞による鉱物のバランスの取れた堆積と吸収を再現できる骨を再現するマイクロスケールモデルの最初の例を表しており、最近マクロファージの添加によりさらに改善されました。
骨の横には、骨格筋の階層的なマイクロスケールモデルも、3Dゲルに設計された複数のヒト筋線維で記載されています。ここでは、微小血管ネットワークと絡み合った各繊維を囲む典型的な線維芽細胞層の形成を初めて示しました。
要約すると、微細生理学的システムは、標準の2Dモデルと比較して、薬物有効性の定量化のためのより信頼性の高い前臨床試験プラットフォームを実現するための主要なアプローチを表しています。ただし、広範囲にわたる使用のために、さらなる課題が先にあります。
したがって、適切な物理的刺激を含む、複雑なネイティブのような微小環境の忠実な複製を達成する必要があります。ヒト組織と臓器の機能ユニットのバイオファブリケーションは、新規薬物のより信頼性の高い読み取りとオンライン カジノ 無料 登録学的療法の高度な予測テストのより信頼性の高い読み取りを実現するために、製薬会社にとっても基本的なものです。
最終アプリケーションに応じて、3D in vitroモデルの複雑さレベルを調整する必要がありますが、不必要な追加やコストの増加はありません。とにかく、微細生理学的システムの開発に関連する複数の問題を考慮すると、オンライン カジノ 無料 登録学的およびバイオエンジニアリング分野における学際的な専門知識とノウハウは必須であり、そのような次世代システムの出現を保証するためにトランスレーショナル研究者のトレーニングの育成が必要です。
最後に、このような複雑なモデルに由来する膨大な量の異種データは、機械学習アルゴリズムと同様にビッグデータ管理から収集された同様に高度な技術に基づいて、システムオンライン カジノ 無料 登録学技術で分析する必要があります。これらの分野での研究を促進することは、研究コミュニティが人間の臓器のより良いモデルを達成するのに役立ち、したがって、患者のケアをより効果的に影響を与える薬物につながります。
参照
- J.N Dimasi、2015。NEng J Med
- C.J Karlsson。 2019。Pharmacolexpther
- c。ウィリヤード。
- S.Eパーク。 2019。科学
- s。 Bersini、M。Moretti。
- https://www.economist.com/science-and-technology/2014/02/15/secondary-goals
- j。 Jeon、およびM. Moretti。
- c。 Mondadori、M。Moretti。
- m。ボンギとM.モレッティ。
- s。 BersiniとM. Moretti。
Matteo Moretti
head
再生医療
Technologies Lab
Unitàdiortopedia e traumatologia、ente ospedaliero cantonale
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