研究人员使用光来控制人类心脏细胞和加快新药的开发

乔治华盛顿大学的一组研究人员开发了一种更快的方法来预测潜在新药是否会引起心脏心律失常使用光遗传学,一种使用光来控制细胞的技术。而光遗传学被用于神经学了十年,这种技术在心脏研究中相对较新。

在新开发的系统中,研究小组使用光使心肌细胞击败,光学测量他们的答复。这允许他们自动化药物检测的过程,提供一个快速,排除潜在的危险药物的新方法。技术简化主要手动过程,研究人员开展符合FDA的测试需求,确保药品的安全性。团队的当前系统可以测试30000 light-responsive细胞在不到10分钟,更短的时间比标准的实践中,这可能需要数小时甚至数年。

这项研究的一篇论文中概述”,OptoDyCE作为实现高通量自动化系统动态心脏电生理学,”发表在自然通讯周二。

“这新方法有可能大大提高的速度我们得到安全、重症患者的基本药物,”伊米莉亚Entcheva说,生物医学工程教授GW和高级该论文的作者之一。“重要的是,我们证明可以使用病人自己的血液细胞,干细胞技术结合我们的新方法。与开发新药物的最大挑战之一是测试,以确保我们对待一个问题不会造成任何心脏毒性。这种技术帮助我们确保我们是这么做的。”

为了让FDA批准的药物,它们必须审查,以确保他们不威胁心脏或身体的其他部分。在最早的阶段测试中,细胞治疗药物,看看他们的反应。传统上,最可靠的方法是手动测量他们的反应,通过直接粘探讨细胞。新的高通量技术加速这种做法。然而,直到现在没有这样的高通量系统已经用于实际工作心脏细胞。Entcheva博士的研究有助于提供一个更完整的药物可能会影响心脏在药物开发过程的早期,可以节省大量的时间和资源,可以花在其他新药的候选人。

“光刺激和光学记录的好处是,它提供了一种动态控制数以百万计的细胞同时无需接触样本,”亚历克斯klima说,第一作者在纸上和Entcheva博士的博士生。“这不仅允许您执行速度测试,而且还提供了一个安全的方式进行测量,如果你检测有害物质。”

独立于其使用在药物发现领域,该方法还可用于证实干细胞的科学家们正确地成长为心脏细胞。这项新技术将帮助他们改善这些新创建的质量细胞并加快他们部署在诊所。

采用的技术有潜力成为制药企业加快药物研发进程。后完成她的博士学位生物医学工程GW, klima女士希望将这个想法商业化和开发业务市场的设备。