心肌細(xì)胞電壓收縮鈣離子同步分析-心*性-心肌細(xì)胞功能分析

心性檢測評估平臺應(yīng)用背景

專1業(yè)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)研究人員都知道，藥1物研發(fā)是一個(gè)很漫長的過程，心肌細(xì)胞毒性檢測系統(tǒng)，一般要經(jīng)歷10到20年的時(shí)間。是一項(xiàng)投入極高，成功率極低的事業(yè)。而藥1物副作用產(chǎn)生的心性，是研發(fā)失敗和臨床應(yīng)用撤出市場的主要原因。

心性檢測評估平臺可以在臨床前實(shí)驗(yàn)階段有效的排除許多含有潛在心性風(fēng)險(xiǎn)的藥1物，從而縮短研發(fā)周期， 并大大降低研發(fā)成本。

上述圖標(biāo)內(nèi)容顯示，經(jīng)過漫長的研發(fā)階段以后，在整個(gè)篩選過程中有24%的藥1物終止開發(fā)，45%撤市，蕞1初研發(fā)的5000到1萬劑化合物，經(jīng)過十多年的時(shí)間蕞終能夠上市的，可能只有一款。而在這么高失敗率的背后，藥1物副作用產(chǎn)生的心性，是研發(fā)失敗和臨床應(yīng)用撤出市場的主要原因。

這時(shí)候心性檢測評估平臺的前期作用就顯得尤為重要了。

電壓敏感光學(xué)平臺——心臟動作電位 (AP) 復(fù)極化研究

使用電壓敏感光學(xué)平臺對 hSC 衍生心肌細(xì)胞中藥1物反應(yīng)的電生理學(xué)特征

電壓敏感光學(xué) (VSO) 傳感器提供了一種微創(chuàng)方法來研究心臟動作電位 (AP) 復(fù)極化的時(shí)間過程。這項(xiàng)綜合體外心律1失常原檢測 (CiPA) 跨平臺研究調(diào)查了用于臨床前心臟電生理檢測的 VSO 傳感器的協(xié)議設(shè)計(jì)和測量變異性。

三個(gè)商業(yè)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室完成了關(guān)于 8 種盲法化合物對 2 個(gè)商業(yè)人類誘導(dǎo)多能干1細(xì)胞衍生心肌細(xì)胞 (hSC-CMs) 系的電生理學(xué)影響的有限研究。采集技術(shù)包括 CMOS 相機(jī)和測光；熒光電壓傳感器包括 di-4-ANEPPS、FluoVolt 和基因編碼的 QuasAr2。實(shí)驗(yàn)方案在細(xì)胞系、電鍍和維持培養(yǎng)基、盲化化合物和測量的動作電位參數(shù)方面進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。無血1清培養(yǎng)基用于研究藥1物的作用，但細(xì)胞制備和藥1物添加的確切成分和方案因地點(diǎn)而異。

復(fù)極化時(shí)間過程和對藥1物反應(yīng)的差異可歸因于細(xì)胞類型和實(shí)驗(yàn)方法的差異，例如測定介質(zhì)的組成、刺激與自發(fā)活動以及單一與累積化合物添加。

電壓敏感光學(xué)平臺代表了一種強(qiáng)大且適當(dāng)?shù)姆椒▉碓u估藥1物對 iPSC-CM 的電生理效應(yīng)，以評估致心1律失常風(fēng)險(xiǎn)。

高精度心肌細(xì)胞評估檢測系統(tǒng)

NC3Rs Crackit Inpulse 研究證明了高精度心肌細(xì)胞評估檢測系統(tǒng)技術(shù)在預(yù)測藥1物心臟副作用風(fēng)險(xiǎn)方面的準(zhǔn)確性。

該研究使用了一套由該系統(tǒng)主導(dǎo)的檢測方法，利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)1胞衍生的心肌細(xì)胞（hiPSC-CMs）評估藥1物的心臟負(fù)荷，還成功地使用了我們開發(fā)的“MUSCLEMOTION”算法，心性，并體現(xiàn)在一個(gè)自動化的開源軟件工具中。該算法已通過 Crackit Inpulse 學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)在一系列心臟準(zhǔn)備工作中得到驗(yàn)證。

該研究是使用人誘導(dǎo)的多能干細(xì)1胞心肌細(xì)胞對藥1物誘導(dǎo)的收縮性變化進(jìn)行盲法、多中心評估。結(jié)果表明，hiPSC 心肌細(xì)胞以 93% 的準(zhǔn)確率預(yù)測藥1物對心臟收縮力的影響，驗(yàn)證在臨床前開發(fā)和安全性評估中的使用。

高精度心肌細(xì)胞評估檢測系統(tǒng)技術(shù)對于早期藥1物開發(fā)中的重大心性風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。