藥物不僅對患者而言必須是安全的;對于懷孕患者，藥物也必須對仍在子宮內(nèi)的未出生嬰兒安全。因此，在新藥開發(fā)的早期階段，候選物質(zhì)在來自小鼠細胞系的胚胎干細胞的培養(yǎng)皿中進行測試。這是為了避免胚胎損傷效應只會在懷孕小鼠測試的后期才被注意到。
然而，這些細胞培養(yǎng)測試是子宮內(nèi)發(fā)生的事情的高度簡化版本。研究人員只需將測試材料添加到培養(yǎng)皿中的胚胎干細胞培養(yǎng)物中，即可識別對胚胎細胞有直接不利影響的物質(zhì)。相比之下，在孕婦體內(nèi)，活性藥物成分可能會被母親的新陳代謝改變，并通過胎盤進入胚胎的血液。此外，標準細胞培養(yǎng)測試無法檢測對胚胎有間接影響的物質(zhì)，例如，它們會干擾胎盤的功能或產(chǎn)生壓力反應。
具有不同細胞類型的芯片
巴塞爾蘇黎世聯(lián)邦理工學院生物系統(tǒng)科學與工程系的研究人員現(xiàn)在設(shè)計了一項實驗室測試，將胎盤的作用納入胚胎毒性評估。為此，ETH 教授 Andreas Hierlemann 小組的博士生 Julia Boos 和她的同事開發(fā)了一種新芯片。該芯片包含幾個隔間，所有隔間都通過微型通道相互連接。在這個芯片上，科學家們將取自細胞系的人類胎盤細胞與源自小鼠胚胎干細胞系的微組織球體相結(jié)合，稱為“胚狀體”，它反映了胚胎的早期發(fā)育。測試物質(zhì)首先遇到胎盤細胞層，它們在到達胚胎細胞之前必須通過胎盤細胞，從而再現(xiàn)子宮內(nèi)的情況。
順便說一下，這些實驗不會產(chǎn)生可存活的胚胎。來自細胞系的胚胎細胞僅在十天內(nèi)經(jīng)歷胚胎發(fā)育的最初步驟。
測試檢測間接損壞
為了證明新測試的功能，研究人員使用了在胚狀體直接接觸時不會傷害它們的微粒。然而，通過新的測試，其中也包括胎盤細胞，科學家們觀察到潛在的間接不利影響。盡管胎盤細胞設(shè)法阻止了微粒，這意味著微粒沒有進入胚胎細胞，但胎盤細胞表現(xiàn)出可檢測的應激反應。
現(xiàn)在，研究人員希望就更合適的塑料材料進一步開發(fā)他們的系統(tǒng)。也可以想象在未來使用人類干細胞系而不是小鼠細胞來形成擬胚體。“實驗室動物和人類之間存在顯著差異，特別是在胚胎發(fā)育和胎盤中發(fā)生的過程方面，”Boos 繼續(xù)說道：“在所有器官中，胎盤是物種之間差異最明顯的地方。
標簽： 胎盤
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