人肺的新细胞模型
在动物实验和后来的临床试验中测试新药之前，它们必须经过大量的实验室测试。这涉及使用所谓的细胞系，即可以在实验室中培养的特定组织的人类或动物细胞。
由萨尔亥姆霍兹药物研究所(HIPS)的Claus-Michael Lehr教授领导的一个团队现在已经开发出一种新的人肺细胞系，应该能够比以前的系统更准确地预测人体活性物质或剂型的行为。除其他外，该细胞系可用于开发针对SARS-CoV-2的药物。科学家们在《先进科学》杂志上发表了他们的研究结果。
自 1950 年代以来，在实验室中培养单个人类细胞的能力使研究人员能够在实验室中研究新的候选药物，而无需对动物甚至人类进行测试。在许多情况下，培养的细胞是癌细胞。这提供了它们大量可用的优点，因为它们可以潜在地无限繁殖，但也导致细胞在许多特性上与“健康”细胞显着不同。
由于药物研究涉及在开发后期阶段将在动物和人类身上进行测试的物质的研究，因此应用模型系统能够尽可能精确地预测药物在生物体中的行为非常重要。这就是Claus-Michael Lehr团队的工作所在。Lehr是HIPS跨生物屏障药物输送系主任，也是萨尔大学生物制药和制药技术教授。HIPS是亥姆霍兹感染研究中心与萨尔大学合作的站点。
Claus-Michael Lehr的团队多年来一直致力于模仿不同人体器官的生物模型系统的开发和应用，从而减少并最终取代对动物的研究。目前研究工作的重点是人肺。
基于2016年已经发表的肺上皮细胞系“hAELVi”，细胞系“Arlo”现已作为博士生Patrick Carius工作的一部分进行开发。“Arlo起源于单个hAELVi细胞，我们通过所谓的单细胞打印获得，”Lehr部门的资深科学家Nicole Schneider-Daum博士解释说。“这意味着所有细胞都来源于单个hAELVi祖细胞，因此在遗传上是相同的。
在实验室中，Arlo形成了一个非常致密的细胞层，这与深肺中的人类上皮极其相似。此外，该细胞系提供高度可重复的结果，因为它比其前身更均匀的细胞群。两种细胞系都被人工永生化，即它们根据需要增殖，但没有表现出不良的癌症样特征。
Arlo的潜在应用是多用途的：一方面，细胞系为测试新药或纳米载体提供了一个平台，这些药物或纳米载体将以气溶胶的形式给药。此外，Arlo还可用于细菌或病毒性疾病的感染模型。“这种组合可能使我们的开发成为研究SARS-CoV-2感染和抗击SARS-CoV-<>的药物的非常有价值的工具，”莱尔说。
“我们的细胞系应该很好地模仿人类肺部的情况，这样我们就可以减少所需的动物实验数量，甚至最终完全取代它们。前代细胞系hAELVi已经商业化多年，并已在全球50多个实验室中使用。这让我们感到非常自豪，并表明我们已经能够通过我们的研究为国际研究领域做出宝贵的贡献。
“我们相信，目前也已上市的Arlo将在未来几年受到社区的欢迎，并且还可以为新的发展和见解做出宝贵的贡献。
在这项研究中，来自萨尔大学和法兰克福大学医院的研究人员以及SHG Kliniken Völklingen的医生参与其中，该团队全面表征了其新细胞系，并已将其用于SARS-CoV-2感染模型。Arlo还将在未来用于更复杂的模型系统，其中细胞系将与其他细胞类型相结合。这应该有可能获得更能代表生物体实际情况的结果。
更多信息：Patrick Carius 等人，具有显着屏障功能的单克隆人肺泡上皮细
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