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腾讯登录【Science子刊】肾脏芯片助力科学家发现药物肾毒性机制，继而减少化疗副作用
| 导读 | 近日，研究人员在《Science Translational Medicine 》期刊上发表论文，指出了药物引起肾脏损害的机制，以及一种新的预防或逆转肾毒性的治疗方法。 |
在美国，每年有150万例药物引起的肾脏毒性病例，其中通常被怀疑的是环孢菌素和顺铂，这是一对广泛使用的化疗药物。由于两者均被认为是挽救生命的疗法，因此减轻它们造成的肾脏损害的研究对于改善癌症患者的治疗至关重要。
近日，研究人员在《Science Translational Medicine 》期刊上发表题为“Mechanism and reversal of drug-induced nephrotoxicity on a chip”的论文，研究人员发现了这些药物引起肾脏损害的机制，以及一种新的预防或逆转肾毒性的肾上腺皮质激素的方法。
耶路撒冷希伯来大学的格拉斯生物工程技术中心的研究人员和生物技术公司Tissue Dynamics使用一种肾脏特定的单片组织技术，发现了这些药物引起肾脏损害的机制。
研究小组在微流体环境中使用人类组织细胞来模拟肾近端小管的功能，该结构对药物毒性特别敏感，并且经常是肾毒性疗法对肾脏造成的首个也是最严重损害的部位，因此该团队嵌入了生物传感器来追踪组织对药物的实时响应。
格拉斯生物工程中心主任兼该研究的作者Yaakov Nahmias教授比喻说：“今天我们可以很容易地判断出汽车是否漏气或漏油，因为我们在所有可能出故障的地方都放置了传感器。当汽车出故障时，我们只需将其连接到计算机就可以告诉我们什么地方错了。想象一下，做同样的事情，但对人体而言，这似乎是科幻片。但是借助实验室技术，我们在人体组织中放置了可以与之通信的微观传感器，这使我们能够测量由疾病或药物毒性引起肾脏的微小变化。”
Nahmias博士对Medical Xpress表示：“在这项研究中，我们发现抗癌药顺铂使肾脏摄取了过多的糖。解决方案是添加一种药物来阻止这种糖的再吸收，并从根本上消除这种化疗的破坏性作用。”
这是一种被称为empagliflozin的钠-葡萄糖共转运蛋白2（SGLT2）抑制剂，它已获得FDA批准并在使用中，因此测试其减轻化疗引起的肾脏损害的功效比从头测试一种新药要简单得多。
比起小动物测试，测试在人体组织上供人类使用的药物是更好的选择，因为小鼠模型的测试并不能完全反映出我们在临床试验中发现的结果。对小鼠有效的方法在人体中可能忽略不计，甚至更糟的是有毒。通过绕过动物测试阶段，又不用直接在人体组织上进行测试，而且可以更快、更准确地测试药物和其他治疗的效果，从而更快地将其投入到临床测试。
Nahmias博士解释说：“顺铂是癌症治疗中最常用的药物之一。我们的发现将使患者能够接受更高剂量的药物或更长的治疗时间，而不会产生化疗副作用。”
尽管人类模拟器官芯片已经使用了几十年，但Nahmias博士说，“这项技术在药物测试中并未得到充分利用，所以我和我的团队希望改变这一现状。我们的目标是通过我们的初创公司Tissue Dynamics将该技术商业化，以实现更快、更高效的药物开发过程。”（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
【1】https://medicalxpress.com/news/2021-03-kidney-on-a-chip-clues-kidney-essential-drugs.html
【2】https://stm.sciencemag.org/content/13/582/eabd6299
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