写的:
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Executive Director and Head of Bioscience Renal, AstraZeneca
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Senior Scientist, Bioscience Renal, Early CVRM, AstraZeneca
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Senior Director, Bioscience Renal, AstraZeneca
肾脏具有复杂的结构,这对其功能至关重要,这涉及许多不同类型细胞的合作. 在实验室中研究单一类型的肾细胞有助于提高澳门第一赌城在线娱乐对肾脏健康的理解,但澳门第一赌城在线娱乐也需要更先进的模型来加深澳门第一赌城在线娱乐对肾脏功能的理解,并开发更有可能改变肾脏疾病患者生活的新药——这就是肾脏类器官可以提供帮助的地方.
肾脏的作用是过滤血液中的废物和多余的水分,使其以尿液的形式排出体外. 肾脏首先利用压力将大部分液体和化学物质排出血液,然后选择性地重新吸收任何不是废物的东西, 让它回到血液里.
更多的 than 10% of people worldwide1 受…影响 肾脏疾病 and it is responsible for over one million deaths each year,2 placing it in the top 10 causes of death worldwide.3 The causes of 肾脏疾病 can be genetic, due to the effects of diabetes, hypertension or inflammation in the kidneys.2,4 Kidney damage can also come about as a side effect of certain medicines.5
什么是类肾器官?
There are various ways to study kidney biology, including patient observation, animal models and 在体外 models based on growing isolated cell populations in the lab. 当然,澳门第一赌城在线娱乐能从患者身上了解到的肾脏疾病的生物学知识只有这么多,澳门第一赌城在线娱乐知道,当澳门第一赌城在线娱乐把不同类型的细胞结合在一起研究时,它们的行为是不同的. 对动物的研究也带来了许多发现,但它们并不总是能准确反映人类的健康和疾病.
选择正确的研究模式对于发展澳门第一赌城在线娱乐对肾脏疾病的理解和遵循科学的新疗法至关重要. We recently contributed to the International Society of Nephrology to develop 指导 on the use of models in pre-clinical research. 该指南包括25项关键建议,包括鼓励一致使用临床相关模型, considering organoids and other innovative model systems when appropriate, and considering the impact of traits such as sex on pre-clinical results.
在实验室中培养细胞为利用人类细胞研究人类疾病提供了一种更好的方法,但它仍然有限. 通常, 一次只能研究一种类型的细胞,而且这些细胞不能像在肾脏中那样排列或交流. 直到最近, 肾脏的复杂性使得无法在实验室中建立模型来研究肾脏的工作原理.
一个特殊的挑战是一种叫做足细胞的细胞,它在从血液中分离废物方面起着关键作用. Podocytes are often injured in 肾脏疾病s, making them a key focus of research. 当足细胞在分离中生长时再现这些功能是一个挑战,这使得使用已建立的细胞培养方法研究它们变得困难.6
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Also known as ‘mini-kidneys’, 肾脏类器官可以告诉澳门第一赌城在线娱乐更多关于肾脏功能的信息,它们可以使用人类细胞群来制造,因此它们为研究疾病提供了更好的工具. 除了名字, organoids aren’t really miniature organs, but normally look like three dimensional hollow balls of cells. 它们可以从几个干细胞中生长出来,包括多种不同类型的细胞,包括足细胞,这意味着它们的行为更像真正的肾脏.
有了类器官,澳门第一赌城在线娱乐可以更好地了解不同类型细胞之间的相互作用,并探索它们如何在肾脏内协同工作以实现其基本功能. 多亏了 gene editing technologies like CRISPR, it’s also possible to make organoids using cells carrying different genetic markers.7,8 这使它们成为了解某些基因在引起疾病中的作用和研究治疗这些疾病的潜在药物的极好方法.
肾脏的复杂性意味着,几乎不可能创造出复制人类肾脏行为的复杂模型……肾脏类器官是源自干细胞的微型模型,可以密切模仿人体细胞的行为.
特别是, 澳门第一赌城在线娱乐已经使用这些技术创建肾脏类器官来研究足细胞功能,并研究潜在的足细胞靶向治疗.7 澳门第一赌城在线娱乐也发表了一些工作,描述了在常染色体显性多囊肾病患者中观察到的模拟囊肿生长的类器官的创造, the most common genetic cause of 肾脏疾病.8 这些模型支持澳门第一赌城在线娱乐的临床前靶点验证和肾脏疾病的高级药物开发工作.
Using kidney organoids to develop medicines for 肾脏疾病
类器官代表了一种令人兴奋的方法来研究新疗法对人类生物学方面的影响. While they are unable to completely replicate the situation inside a human body, 它们为治疗如何影响目标器官提供了更丰富的见解,并可用于探索这些反应如何被患者生物学的独特方面所改变.
像这样, 类器官提供了一个重要的工具,帮助弥合动物模型和早期临床试验之间的差距,并帮助澳门第一赌城在线娱乐对疗效有更深入的了解, risks and benefits of new treatments. 结果是, safe and effective treatments can be developed faster, ultimately allowing us to deliver more life-changing medicines to patients.