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全球首个人体器官芯片医药大模型在江宁问世

jiangning.longhoo.net来源:2023-10-19 15:19:51

  日前,笔者从位于江宁高新区的江苏运动健康研究院获悉,在东南大学生物科学与医学工程学院院长、江苏运动健康研究院院长顾忠泽教授团队与华为公司的强强联合下,全球首个人体器官芯片医药大模型近日在江宁问世,将有效助力新药研发。

  人体器官芯片是2010年诞生的一项变革性生物医学新技术,借助干细胞、生物材料、纳米加工等前沿科技,科研人员在U盘大小的芯片上模拟出跳动的心脏、呼吸的肺、流动的血管等生理系统和药物在人体内的代谢,用于替代临床试验和动物实验。

  当前,器官芯片已被国际生物医学界视为非临床研究的重要手段。顾忠泽教授团队在这方面提前布局,克服了统一细胞生长方向、为体外细胞搭建仿生血管等技术难题,已取得系列研究成果,在国内外产生较大影响。过去一年,他的团队与华为公司发挥各自在器官芯片和人工智能上的优势,开发了全球首个人体器官芯片医药大模型。该模型以华为盘古药物分子大模型、华为组学大模型和自研细胞影像大模型为基础,结合器官芯片湿实验,助力药物研发全流程。

  过去一年多,人体器官芯片医药大模型学习了17亿个化合物结构、60多万张细胞影像、数十亿模型参数,取得多项阶段性应用成果。顾忠泽教授团队在大模型的助力下,对超过1万个非肺癌药物进行筛选,已经找到新适应症药物,并开始专利申请及研发;针对超50个病人来源器官芯片影像组学和基因组学进行分析,找到了1种全新的结肠癌预后不良的形态学标志物。

  在新药研发领域,一款原创药从研发到上市,平均成本超过10亿美元、研发周期大于10年。顾忠泽教授介绍,这其中一个重要原因就是药物研发实验使用的动物模型与人的生理系统不完全一致,因此,新药研发过程中亟待更加准确、快速、廉价的模型来测试药物,降低药物研发成本,缩短药物研发周期,“在这方面,人体器官芯片可以做出非常大的贡献。”

  目前,顾忠泽教授团队研发的器官芯片已应用于疾病建模、药物筛选、航天医学、化妆品评价等领域。该团队正在牵头起草国家标准计划《皮肤芯片通用技术要求》。

  江高轩 林奇

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