MIT开发肠胃道新系统,加速药物开发
617 2020-05-03
开发易被胃肠道吸收的药物是治疗被忽视的热带病、结核病和疟疾的一个特殊挑战。

麻省理工学院(MIT)的工程师提出了一种新模型,该模型可以通过快速测试新药在小肠中的吸收程度来加快药物研发,同时该模型还可以用于寻找改善现有口服药物吸收的新途径。

该模型的发明人之一——MIT 的机械工程助理教授、布莱根妇女医院的肠胃病学家 Giovanni Traverso 表示,开发易被胃肠道吸收的药物是治疗被忽视的热带病、结核病和疟疾的一个特殊挑战。

Traverso 说:“目前,热带病的许多药物是不溶的且渗透性差,使用这个新模型,我们有可能可以获得更好的配方。”

这种新模型基于实验室培养的猪肠道组织,研究人员可以在短短几个小时内测试数千种不同版本的药物。在 Nature Biomedical Engineering 杂志上发表的一篇论文中,研究人员用这种方法确定了一种荷尔蒙催产素的配方,这种荷尔蒙在血液中积累的浓度大约是普通催产素的 10 倍。

众所周知,口服药物主要在小肠吸收,大多数小分子药物很容易被肠道吸收,但是有些则因为疏水性而不易溶解。药物开发人员可以通过添加一种叫做赋形剂的化合物在一定程度上克服这一问题:赋形剂有助于稳定药物,并能降低药物的疏水性。

然而,某些药物即使在肠内完全溶解也不能被吸收,因为这些药物无法通过黏液层和肠粘膜。由于胃肠道组织的复杂性,解决这一问题的唯一方法就是研究模拟肠道吸收的模型系统。

目前,最广泛的工业方法是在人类结肠直肠癌细胞中测试这些制剂——不同的药物和辅料组合。因为这些细胞是癌性的,所以它们可以在体外存活很长一段时间,但是它们并不总是能准确地模拟人体肠道的结构和功能。此外,这一过程非常耗时,需要几周的时间才能对细胞进行评估。

因此,研究人员想要开发一种类似动物实验的方法以填补这一缺陷。最终 MIT 的研究人员决定用猪作为模型,因为猪的大小和基因组与人类相似。

研究人员尝试在多种生长介质中培育猪的相关组织,最终发现了一种营养成分可以帮助组织维持活力和功能一周。他们还发现,当组织中含有环绕小肠的深层肌肉层时,生长得最好。此外,研究人员开发了机械装置,从而允许该模型能够快速检测药物样品。

目前,相关的研究人员已经成立了一家名为 Vivtex 的公司,致力于将这项技术商业化。

参考资料:http://news.mit.edu/2020/model-gi-tract-drug-development-0427

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