新模型将心脏研究发现从动物到人类

加州大学戴维斯分校的健康的一个科学家小组已经开发出一种新的预测模型,将心脏不同动物物种研究成果转化为人类特有的见解。这个模型可以帮助加快药物开发过程,导致新的治疗心脏疾病,如不规则心跳(心律失常)。

在他们的论文发表在今天科学的进步的翻译,研究人员提出了一组映射的电活动老鼠,兔子,和人类心脏细胞。

“基本的共同努力下,平移临床研究大大帮助我们理解疾病机制在最近几十年,但仍然存在许多挑战,”斯特凡诺Morotti说,在加州大学戴维斯医学院药理学助理教授和这项研究的主要作者。“一个主要的挑战是翻译测试和试验的结果在动物模型中对人类应用程序。”

不同动物物种的差异影响的研究结果

动物研究的评价仍然是至关重要的新的心脏治疗的疗效和安全性。但也有一些明显的跨物种结构和功能的差异。包括心脏的大小和形状,和心率快,例如,大约十倍比人类在一只老鼠。

了解这些差异的规模是重要的抗心律失常的治疗的发展心脏病病人。

“跨物种的差异是显著的影响在制药领域,在药物的安全性和有效性也越来越关心动物测试,“Morotti说。

翻译结果从一个物种转移到另一个

在进行人体临床试验之前,研究人员主要使用小型哺乳动物,如老鼠和兔子来研究心脏的电机制,称为电生理反应。尽管遗传相似性,哺乳动物心脏功能的差异是清晰的器官和细胞水平。

研究小组模拟计算机模型的老鼠,兔子,和人类心肌细胞创建一组翻译映射电生理学的跨物种的反应。他们建立了一个系统,允许翻译测量获得的动物给人类。这些可能包括药物的影响,心跳不规则或改变由于心脏疾病。

他们表明,这些预测工具非常适合预测人类的电生理变化响应抗心律失常的药物,根据测量反应在动物模型。他们还表明,这些工具可以帮助设计对人类生理实验,可译性最大化。

预测建模工具支持药物发现

研究人员建议集成预测模型的研究药物开发管道。

“按照更换的3 r原则,减少在动物研究和细化,采用建模和实验实践翻译工具可能是有益的在动物实验中的若干应用,“说避署大人物,加州大学戴维斯分校医学院的药理学副教授和该研究的资深作者。“我们证明了这个数学建模方法是有用的预测的影响心干扰在不同物种或实验条件。”

大规模筛选(高温超导)是一个药物发现过程,允许大量的化合物的自动化测试目标为一个特定的生物。工具的团队设想直接集成到高温超导系统用于制药行业对新药的疗效和安全性进行评估。