文章核心观点 - 类器官作为三维体外模型,在药物发现领域展现出巨大潜力,能够比传统二维细胞系和动物模型更精确地模拟人体组织的复杂性和生理环境,为疾病建模、药物筛选和安全性评估提供了更优平台 [1][2] - 尽管前景广阔,但类器官技术要成为药物研发的成熟工具,仍需在可扩展性、可重复性、标准化、监管框架以及复杂疾病建模能力(如血管化、免疫整合)等方面取得进一步突破 [12] 类器官技术概述与优势 - 类器官是从干细胞衍生出的三维结构,能重现相应组织的关键结构和功能特征,提供比二维细胞系更贴近人体生理的实验模型 [1] - 与动物模型相比,类器官更具成本效益,能进行高通量筛选,同时避免了物种差异和伦理问题 [2] - 在生理相关性、通量、成本和时间、可扩展性及监管接受度等多个参数上,类器官模型相较于二维细胞系和动物模型展现出综合优势 [3] 类器官在药物研发中的应用 - 类器官可用于疾病建模、治疗筛选以及药物药理学和毒理学评估 [2] - 由患者自身细胞构建的类器官,在个性化医疗中具有潜力,可实现个性化的药物测试 [2] - 自动化高通量药物筛选策略是类器官应用的重要方向 [11] - 先进的类器官系统正被用于疾病建模和药物安全性评估 [9] 当前挑战与未来方向 - 在高通量筛选背景下,类器官培养的可扩展性和可重复性仍需进一步完善 [12] - 需要持续开发和验证标准化、自动化的类器官平台,并建立清晰的监管框架以促进行业采用 [12] - 提高类器官对复杂疾病(如癌症、神经退行性疾病等)治疗反应的预测能力,需要在血管化、免疫系统整合和多器官建模方面进行创新 [12] - 结合单细胞组学、高速图像采集和人工智能支持的数据分析等前沿分析技术,是推动类器官应用的关键 [12] - 预计随着技术成熟,基于类器官的平台将成为药物研发流程中不可或缺的一部分,弥合基础科学与临床结果之间的差距 [12]
Nature系列综述:类器官之父解读类器官在药物研发中的机遇和挑战
生物世界·2025-12-16 04:11