肿瘤药物研发面临的挑战主要体现在临床前研究与成功临床试验之间的巨大鸿沟,导致肿瘤药物发现的低成功率。尽管许多疾病相关药物的获批率维持在10-20%,但肿瘤药物的批准率仅为5%。这一现象在很大程度上源于临床前研究的成功往往难以转化为临床实际效果。同时,制药公司为开发新药投入的资金也大幅上升,研究数据显示,FDA每批准一款新的肿瘤药物的成本高达26亿美元。
导致肿瘤药物开发高失败率的关键因素之一是缺乏有效的预测模型。虽然活体动物模型如PDX提供了重要的研究视角,但它们无法完全重现肿瘤微环境,在模拟人类疾病方面的转化医学价值也有限。此外,动物模型逐渐面临伦理争议。而传统的2D体外模型在研究中显得局限,缺乏肿瘤组织所需的重要组成部分,如血管、胞外基质和间质细胞,难以成为有效的研究模型。
近年来,虽然肿瘤球和类器官等3D组织模型逐渐涌现,但大多数3D模型仍缺乏全面的组织微环境,包括免疫成分和血管化。因此,器官芯片模型因其能够模拟肿瘤细胞、基质成分及免疫系统之间的相互作用,通过真实再现的肿瘤微环境(TME),在简化的2D培养与复杂的动物研究之间架起桥梁,使其能够更有效地评估药物的渗透、有效性和毒副作用。
肿瘤组织的快速生长需要丰富的营养供给,这导致肿瘤内部及周围有着发达的血管网络。通过抑制血管生成来控制肿瘤的策略,近年来已成为部分实体瘤(如肝癌、结直肠癌等)临床实践的重要手段。然而,传统2D模型显然无法模拟这一过程,PDX模型与人类之间的种属差异难以逾越,而3D类器官模型同样因缺乏血管化而受到限制。
最新的研究者们开始使用高通量无膜屏障芯片构建体外血管化模型,以探索促/抗血管药物的效果。这种芯片集成了血流灌注和生化浓度梯度,使得生理血管出芽及微血管形成模型的构建成为可能。通过一系列实验步骤,研究人员能够成功形成有管腔结构的微血管模型,并在血管生成因子的刺激下观察血管的出芽和生长。
使用此高通量无膜屏障芯片,研究者们可以有效筛选出促血管生成的化合物,评估其对内皮细胞的毒性及相关性能,并获得促进血管生成的重要数据。这些研究结果不仅为肿瘤药物开发提供了极大的帮助,也为个性化的肿瘤疗法奠定了基础。
尊龙凯时在生物医疗领域的持续探索与创新,尤其是在器官芯片技术及其应用方面,为提高药物研发效率和成功率提供了新的可能性。随着技术的发展与应用的深入,尊龙凯时将不断推进生物医学研究的前沿,为患者带来更多的希望。
此外,尊龙凯时的高通量无膜屏障芯片具有多种独特优势,能够实现不同细胞与组织类型的灵活共培养,稳定构建复杂的微环境模型,为基础科学研究、药物开发与筛选等多领域应用提供了强有力的支持。期待尊龙凯时能在未来的生命健康科技中发挥更大的作用,为人类健康做出更大的贡献。