生物工程人类心脏模型激发了疾病研究领域的颠覆性创新

血栓形成的芯片，血管系统的血管纤维化的血管系统，人类心肌纤维化的一部分是彻底改变人体心血管疾病的新技术的几个新技术 - 这是全球每年每年1700万人死亡的条件。题为心血管疾病模型的新研究：在本周在期刊上发表的药物发现和筛选中的游戏变化范式。生物材料通过来自多伦多大学的生物工程科学家，提出了一种新的范式，用于研究心血管疾病。新的范式植根于对疾病机制的人体特异性理解，加上基于人类生物学的新型微生物学和计算工具的应用，以创造更具预测的人类疾病实验室模型。

领导作者，侯曼·萨瓦省，Cihr＆Frqnt博士博士博士博物馆在Milica Radisic教授的实验室中解释说，“体外和硅疾病模型经常用于补充或确认从动物模型获得的数据。但是，这很明显鉴于其降低成本，更伦理和更准确的人类相关成果，这两个快速增长和新兴平台的应用正在成为动物模型的有前途的替代品。结合机械知识的多功能平台的发展与病理生理学和etiology of cardiovascular diseases with ever-expanding engineering technologies (i.e., micro/nanofabrication) and advances in干细胞生物学，为改进翻译的使命带来了希望药物发现并且同时减少了实验性的使用动物在临床前研究。“

心血管系统是人类最复杂的系统之一模型它与血管系统、神经系统和肾脏系统有密切的功能相互作用。传统上，动物被用于这个目的;然而，动物心脏疾病模型可能不会显示特定条件的所有特征，甚至转基因动物也不能重现人类心血管疾病。由于小鼠和人类在心脏大小、结构、跳动速率、耗氧量、收缩力、蛋白质表达和干细胞数量等方面存在巨大差异，将动物模型的信息转换到人类的情况下是困难的，即使是对于健康的心脏功能来说也是如此。Savoji博士描述了“由于内在的基因差异，并不是所有的实验模型(如小鼠和大鼠)都可以用于[研究]动脉粥样硬化，而且它们[动物]对……高胆固醇饮食习惯。”

Savoji博士论文中详细介绍的令人兴奋的进展为改进和进一步发展目前的心脏和心血管系统模型提供了建议。电刺激可以应用于干细胞模型，以促进细胞成熟，创造出更接近成年人心脏的模型;具有内置血管网络的多维支架开始反映心血管系统的复杂性;机制和数据驱动模型(使用定量系统药理学或QSP)告知剂量选择、药物-药物相互作用，并最终确定最佳治疗策略。将这些方法与使用患者来源的干细胞结合起来，创建定制的疾病模型将创建更可靠的、可预测的模型疾病起病、进展和药物反应。

一般药物的高失败率和晚期临床开发中由于心血管毒性引起的药物不良反应的严重程度证明了这种新方法的必要性。例如，最初设计用于治疗骨关节炎相关疼痛的万络(Rofecoxib)在1999年获得了美国食品和药物管理局(fda)的批准，它与超过27000例心血管相关死亡有关，并使心脏病发作和中风的风险增加了一倍。万络于2004年退出市场。最近的发展，在计算和机械心脏模型已经打开了新的途径，以改善预测药品- 在这些药物释放到诊所之前诱导心脏毒性。

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