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【W(wǎng)ebinar預(yù)告】類器官超全研發(fā)進(jìn)展和應(yīng)用趨勢
2009年，Hans Clevers 等人使用來自小鼠腸道的成體干細(xì)胞培育出shouge腸道類器官，開創(chuàng)了類器官研究的時代。此后，類器官領(lǐng)域不斷地開始涌現(xiàn)出一些優(yōu)秀的研究成果，類器官技術(shù)也在迅速實(shí)現(xiàn)突破。
在全球范圍內(nèi)，類器官已經(jīng)成為了跨國藥企的必爭之地。2015年以后，強(qiáng)生、默克、阿斯利康、輝瑞、賽諾菲、百時美施貴寶等20余家跨國MNC通過購買產(chǎn)品、合作授權(quán)以及投資等形式入場，推動了類器官技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。
類器官技術(shù)多點(diǎn)開花
近幾年來，類器官行業(yè)在多種聲音中，在多重因素的擾動下，有目共睹地迎來快速發(fā)展。從美國FDA批準(zhǔn)賽諾菲使用類器官療效數(shù)據(jù)申請的新適用癥，到行業(yè)代表性企的逆勢融資，均表明類器官行業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段。在這段時間里，各種不同類型的類器官也迎來了諸多進(jìn)展。
首先便是腸類器官，自Hans Clevers利用小鼠干細(xì)胞體外培養(yǎng)出shouge腸類器官模型后，諸多研究人員在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了進(jìn)一步的突破。2022年2月，Meghan M. Capeling團(tuán)隊(duì)利用藻酸鹽和懸浮培養(yǎng)液對干細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，成功構(gòu)建了腸類器官，該種類器官相較于傳統(tǒng)腸類器官間充質(zhì)組織更為真實(shí)。2022年10月，Sunghee Estelle Park團(tuán)隊(duì)對傳統(tǒng)類器官培養(yǎng)基質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，推出類器官模塊化培養(yǎng)平臺OCTOPUS，該平臺在傳統(tǒng)三維培養(yǎng)基礎(chǔ)上對營養(yǎng)提供方式進(jìn)行了優(yōu)化，之后該團(tuán)隊(duì)還利用OCTOPUS平臺構(gòu)建了患者來源的炎癥性腸?。↖BD）類器官模型。
其次是腦類器官，人腦體外模型的開發(fā)是類器官研究的熱點(diǎn)之一，目前的腦類器官模型在形態(tài)、成熟度、實(shí)際應(yīng)用方面取得了較大突破。2023年5月，Simon T. Schafer團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了移植人腦類器官的小鼠模型，為自閉癥等神經(jīng)免疫疾病提供了一個潛在的研究平臺。2023年12月，郭峰團(tuán)隊(duì)在《Nature Electronics》雜志發(fā)文，介紹了一種由電子器件和腦類器官組成的混合計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備執(zhí)行語音識別、非線性方程預(yù)測等多項(xiàng)任務(wù)的能力。
第三，肝類器官的相關(guān)研究也取得了許多進(jìn)展。由于肝類器官在毒理檢測和藥物中毒患者器官移植領(lǐng)域有著良好前景，這一領(lǐng)域也是研究熱點(diǎn)。2019年8月，Muhammad Nadzim Bin Ramli等發(fā)文介紹了新開發(fā)的肝臟類器官平臺，該平臺包含多種實(shí)質(zhì)肝細(xì)胞類型和肝臟結(jié)構(gòu)，能夠模擬復(fù)雜肝臟疾病。2023年2月，Hans Clevers團(tuán)隊(duì)引入了一種新型的人類非酒精性脂肪性肝病類器官模型以及用于篩選NAFLD潛在靶點(diǎn)的技術(shù)平臺FatTracer，能夠加速靶點(diǎn)篩選和應(yīng)用。
心臟類器官的研究在近幾年迎來了爆發(fā)，人類心臟是發(fā)育過程中形成的第一個功能器官，也是最難建模的器官之一。2021年，維也納奧地利科學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)，通過人類iPSC成功培養(yǎng)出全球shouge體外自組織心臟類器官模型。2023年5月，來自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員用干細(xì)胞成功培育出了shouge與人類早期胚胎心臟相似的“微型心臟”。2023年11 月，Sasha Mendjan團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了shouge多腔心臟類器官模型，該模型包括了所有主要的心臟發(fā)育結(jié)構(gòu)，這一類器官模型的建立有助于推進(jìn)心臟病藥物開發(fā)和毒理學(xué)研究。
類器官應(yīng)用前景廣闊也面臨諸多挑戰(zhàn)
總體而言，經(jīng)過多年積累，類器官技術(shù)在近年來迎來了爆發(fā)，其應(yīng)用范圍也更加廣闊，實(shí)際應(yīng)用效果也得到了顯著提升。類器官的應(yīng)用領(lǐng)域可以大致分為醫(yī)學(xué)研究（包括生理學(xué)研究和病理學(xué)研究）、藥物研發(fā)（早期研究和臨床研究）、精準(zhǔn)醫(yī)療和再生醫(yī)學(xué)。
通過類器官對發(fā)育和疾病進(jìn)行建模，研究人員可以通過類器官來模擬人類發(fā)育和疾病，從而發(fā)現(xiàn)潛在靶點(diǎn)、確定新型生物標(biāo)記物。另外，將類器官用于臨床試驗(yàn)也是當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展趨勢之一，類器官試驗(yàn)有望提升臨床試驗(yàn)患者招募的精準(zhǔn)化程度，從而降低臨床試驗(yàn)失敗率，控制臨床試驗(yàn)成本。
在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，患者衍生的類器官也被證明為有價值的診斷工具，類器官技術(shù)能夠幫助罕見基因突變患者測試藥效與癌癥組合療法篩選。最后，當(dāng)前器官移植存在嚴(yán)重的供體短缺問題和免疫排斥問題，類器官在器官修復(fù)和移植領(lǐng)域前景廣闊。雖然類器官技術(shù)展現(xiàn)出了巨大的商業(yè)價值并且進(jìn)展迅速，但其仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。包括器官表型、人體系統(tǒng)的還原度低、標(biāo)準(zhǔn)化不足、監(jiān)管還有待進(jìn)一步完善等。類器官技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)價值首先需要克服標(biāo)準(zhǔn)化不足的問題。目前類器官培養(yǎng)過程中人為參與過多，學(xué)術(shù)界難以達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，商業(yè)應(yīng)用帶來了阻礙。
針對這些難題，2023年12月26日 19:00-21:00，醫(yī)麥客將攜手美谷分子，以“類器官的研發(fā)進(jìn)展及標(biāo)準(zhǔn)化”為主題，對當(dāng)下類器官領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)展和其商業(yè)化挑戰(zhàn)進(jìn)行分享，探討當(dāng)下類器官標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，屆時歡迎各位在線交流學(xué)習(xí)！
在全球范圍內(nèi)，類器官已經(jīng)成為了跨國藥企的必爭之地。2015年以后，強(qiáng)生、默克、阿斯利康、輝瑞、賽諾菲、百時美施貴寶等20余家跨國MNC通過購買產(chǎn)品、合作授權(quán)以及投資等形式入場，推動了類器官技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。
類器官技術(shù)多點(diǎn)開花
近幾年來，類器官行業(yè)在多種聲音中，在多重因素的擾動下，有目共睹地迎來快速發(fā)展。從美國FDA批準(zhǔn)賽諾菲使用類器官療效數(shù)據(jù)申請的新適用癥，到行業(yè)代表性企的逆勢融資，均表明類器官行業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段。在這段時間里，各種不同類型的類器官也迎來了諸多進(jìn)展。
首先便是腸類器官，自Hans Clevers利用小鼠干細(xì)胞體外培養(yǎng)出shouge腸類器官模型后，諸多研究人員在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了進(jìn)一步的突破。2022年2月，Meghan M. Capeling團(tuán)隊(duì)利用藻酸鹽和懸浮培養(yǎng)液對干細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，成功構(gòu)建了腸類器官，該種類器官相較于傳統(tǒng)腸類器官間充質(zhì)組織更為真實(shí)。2022年10月，Sunghee Estelle Park團(tuán)隊(duì)對傳統(tǒng)類器官培養(yǎng)基質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，推出類器官模塊化培養(yǎng)平臺OCTOPUS，該平臺在傳統(tǒng)三維培養(yǎng)基礎(chǔ)上對營養(yǎng)提供方式進(jìn)行了優(yōu)化，之后該團(tuán)隊(duì)還利用OCTOPUS平臺構(gòu)建了患者來源的炎癥性腸?。↖BD）類器官模型。
其次是腦類器官，人腦體外模型的開發(fā)是類器官研究的熱點(diǎn)之一，目前的腦類器官模型在形態(tài)、成熟度、實(shí)際應(yīng)用方面取得了較大突破。2023年5月，Simon T. Schafer團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了移植人腦類器官的小鼠模型，為自閉癥等神經(jīng)免疫疾病提供了一個潛在的研究平臺。2023年12月，郭峰團(tuán)隊(duì)在《Nature Electronics》雜志發(fā)文，介紹了一種由電子器件和腦類器官組成的混合計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備執(zhí)行語音識別、非線性方程預(yù)測等多項(xiàng)任務(wù)的能力。
第三，肝類器官的相關(guān)研究也取得了許多進(jìn)展。由于肝類器官在毒理檢測和藥物中毒患者器官移植領(lǐng)域有著良好前景，這一領(lǐng)域也是研究熱點(diǎn)。2019年8月，Muhammad Nadzim Bin Ramli等發(fā)文介紹了新開發(fā)的肝臟類器官平臺，該平臺包含多種實(shí)質(zhì)肝細(xì)胞類型和肝臟結(jié)構(gòu)，能夠模擬復(fù)雜肝臟疾病。2023年2月，Hans Clevers團(tuán)隊(duì)引入了一種新型的人類非酒精性脂肪性肝病類器官模型以及用于篩選NAFLD潛在靶點(diǎn)的技術(shù)平臺FatTracer，能夠加速靶點(diǎn)篩選和應(yīng)用。
心臟類器官的研究在近幾年迎來了爆發(fā)，人類心臟是發(fā)育過程中形成的第一個功能器官，也是最難建模的器官之一。2021年，維也納奧地利科學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)，通過人類iPSC成功培養(yǎng)出全球shouge體外自組織心臟類器官模型。2023年5月，來自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員用干細(xì)胞成功培育出了shouge與人類早期胚胎心臟相似的“微型心臟”。2023年11 月，Sasha Mendjan團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了shouge多腔心臟類器官模型，該模型包括了所有主要的心臟發(fā)育結(jié)構(gòu)，這一類器官模型的建立有助于推進(jìn)心臟病藥物開發(fā)和毒理學(xué)研究。
類器官應(yīng)用前景廣闊也面臨諸多挑戰(zhàn)
總體而言，經(jīng)過多年積累，類器官技術(shù)在近年來迎來了爆發(fā)，其應(yīng)用范圍也更加廣闊，實(shí)際應(yīng)用效果也得到了顯著提升。類器官的應(yīng)用領(lǐng)域可以大致分為醫(yī)學(xué)研究（包括生理學(xué)研究和病理學(xué)研究）、藥物研發(fā)（早期研究和臨床研究）、精準(zhǔn)醫(yī)療和再生醫(yī)學(xué)。
通過類器官對發(fā)育和疾病進(jìn)行建模，研究人員可以通過類器官來模擬人類發(fā)育和疾病，從而發(fā)現(xiàn)潛在靶點(diǎn)、確定新型生物標(biāo)記物。另外，將類器官用于臨床試驗(yàn)也是當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展趨勢之一，類器官試驗(yàn)有望提升臨床試驗(yàn)患者招募的精準(zhǔn)化程度，從而降低臨床試驗(yàn)失敗率，控制臨床試驗(yàn)成本。
在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，患者衍生的類器官也被證明為有價值的診斷工具，類器官技術(shù)能夠幫助罕見基因突變患者測試藥效與癌癥組合療法篩選。最后，當(dāng)前器官移植存在嚴(yán)重的供體短缺問題和免疫排斥問題，類器官在器官修復(fù)和移植領(lǐng)域前景廣闊。雖然類器官技術(shù)展現(xiàn)出了巨大的商業(yè)價值并且進(jìn)展迅速，但其仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。包括器官表型、人體系統(tǒng)的還原度低、標(biāo)準(zhǔn)化不足、監(jiān)管還有待進(jìn)一步完善等。類器官技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)價值首先需要克服標(biāo)準(zhǔn)化不足的問題。目前類器官培養(yǎng)過程中人為參與過多，學(xué)術(shù)界難以達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，商業(yè)應(yīng)用帶來了阻礙。
針對這些難題，2023年12月26日 19:00-21:00，醫(yī)麥客將攜手美谷分子，以“類器官的研發(fā)進(jìn)展及標(biāo)準(zhǔn)化”為主題，對當(dāng)下類器官領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)展和其商業(yè)化挑戰(zhàn)進(jìn)行分享，探討當(dāng)下類器官標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，屆時歡迎各位在線交流學(xué)習(xí)！
時間：12月26日 19:00 醫(yī)麥客講堂
參與方式：掃碼二維碼報(bào)名參會
19:00-19:30
耿興超 中國食品藥品檢定研究院 國家藥物安全評價監(jiān)測中心負(fù)責(zé)人
演講主題：中國類器官和器官芯片發(fā)展現(xiàn)狀及監(jiān)管思考
1. 類器官與器官芯片的區(qū)別；
2. 類器官與器官芯片在新藥研發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀；
3. 監(jiān)管機(jī)構(gòu)對類器官與器官芯片技術(shù)的考量與推動。
19:30-20:00
嚴(yán)俊 深圳市人民醫(yī)院胃腸外科科主任、學(xué)科帶頭人，深圳市衛(wèi)健委普外科質(zhì)控中心主任
演講主題：類器官的進(jìn)展與臨床應(yīng)用
1. 胃腸腫瘤類器官成功構(gòu)建的影響因素
2. 腫瘤類器官藥敏體系的建立方法
3. 案例分享：使用患者腫瘤類器官模型精準(zhǔn)預(yù)測治療方案
20:00-20:30
寧航 Molecular Devices 高內(nèi)涵成像技術(shù)應(yīng)用科學(xué)家
演講主題：類器官培養(yǎng)和成像分析自動化解決方案
1.類器官的自動化培養(yǎng)
2.ai類器官分析技術(shù)
3.類器官自動化3D成像分析
參與方式：掃碼二維碼報(bào)名參會
19:00-19:30
耿興超 中國食品藥品檢定研究院 國家藥物安全評價監(jiān)測中心負(fù)責(zé)人
演講主題：中國類器官和器官芯片發(fā)展現(xiàn)狀及監(jiān)管思考
1. 類器官與器官芯片的區(qū)別；
2. 類器官與器官芯片在新藥研發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀；
3. 監(jiān)管機(jī)構(gòu)對類器官與器官芯片技術(shù)的考量與推動。
19:30-20:00
嚴(yán)俊 深圳市人民醫(yī)院胃腸外科科主任、學(xué)科帶頭人，深圳市衛(wèi)健委普外科質(zhì)控中心主任
演講主題：類器官的進(jìn)展與臨床應(yīng)用
1. 胃腸腫瘤類器官成功構(gòu)建的影響因素
2. 腫瘤類器官藥敏體系的建立方法
3. 案例分享：使用患者腫瘤類器官模型精準(zhǔn)預(yù)測治療方案
20:00-20:30
寧航 Molecular Devices 高內(nèi)涵成像技術(shù)應(yīng)用科學(xué)家
演講主題：類器官培養(yǎng)和成像分析自動化解決方案
1.類器官的自動化培養(yǎng)
2.ai類器官分析技術(shù)
3.類器官自動化3D成像分析