दवा-प्रेरित यकृत की चोट (डीआईएलआई) दवा की विफलता का एक प्रमुख कारण है। यकृत माइक्रोफिजियोलॉजिकल सिस्टम (एमपीएस) का उपयोग करके एक यौगिक की डीआईएलआई देयता की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए एक प्रोटोकॉल विकसित किया गया है। यकृत मॉडल उपचार के लिए सेलुलर प्रतिक्रियाओं का आकलन करने के लिए प्राथमिक यकृत कोशिकाओं और ट्रांसलेशनल रूप से प्रासंगिक समापन बिंदुओं के सह-संस्कृति का उपयोग करता है।
डीआईएलआई 1000 से अधिक एफडीए-अनुमोदित दवाओं के साथ दवा के विकास में एट्रिशन का एक प्रमुख कारण है जो संभावित रूप से मनुष्यों में डीआईएलआई का कारण बनता है। दुर्भाग्य से, डीआईएलआई का अक्सर तब तक पता नहीं लगाया जाता है जब तक कि दवाएं नैदानिक चरणों तक नहीं पहुंच जाती हैं, जिससे रोगियों की सुरक्षा को खतरा होता है और फार्मा उद्योग के लिए पर्याप्त नुकसान होता है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि मानक 2 डी मॉडल में डीआईएलआई का पता लगाने में सीमाएं हैं, इन विट्रो मॉडल विकसित करना आवश्यक है जो डेटा ट्रांसलैटेबिलिटी में सुधार के लिए अधिक पूर्वानुमानित हैं। डीआईएलआई के कार्य-कारण और यांत्रिक पहलुओं को विस्तार से समझने के लिए, मानव प्राथमिक यकृत पैरेन्काइमल और गैर-पैरेन्काइमल कोशिकाओं (एनपीसी) से युक्त एक मानव यकृत एमपीएस विकसित किया गया है और छिड़काव के तहत एक इंजीनियर मचान पर 3 डी माइक्रोटिश्यू में सुसंस्कृत किया गया है। क्रायोप्रिजर्व्ड प्राथमिक मानव हेपेटोसाइट्स (पीएचएच) और कुफ़्फ़र कोशिकाओं (एचकेसी) को दो सप्ताह तक एमपीएस प्लेटफॉर्म में माइक्रोटिश्यू के रूप में सह-संवर्धित किया गया था, और रुचि के प्रत्येक यौगिक को चार दिनों तक सात परीक्षण सांद्रता पर यकृत माइक्रोटिश्यूज़ पर दोहराया गया था। यकृत समारोह का मूल्यांकन करने के लिए कार्यात्मक यकृत-विशिष्ट समापन बिंदुओं का विश्लेषण किया गया (नैदानिक बायोमाकर्स जैसे एलानिन एमिनोट्रांसफेरेज़, एएलटी सहित)। विभिन्न डीआईएलआई सेवरिटी के यौगिकों के तीव्र और पुराने जोखिम का मूल्यांकन एकल और बहु-खुराक वाले माइक्रोटिश्यू की प्रतिक्रियाओं की तुलना करके किया जा सकता है। कार्यप्रणाली को गंभीर और हल्के हेपेटोटॉक्सिक यौगिकों के एक व्यापक सेट के साथ मान्य किया गया है। यहां हम पियोग्लिटाज़ोन और ट्रोग्लिटाज़ोन के लिए डेटा दिखाते हैं, प्रसिद्ध हेपेटोटॉक्सिक यौगिकों को यकृत विफलताओं के कारण बाजार से वापस ले लिया जाता है। कुल मिलाकर, यह दिखाया गया है कि यकृत एमपीएस मॉडल डीआईएलआई और यकृत समारोह में परिवर्तन के साथ इसके संबंध का आकलन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है। मॉडल का उपयोग यह आकलन करने के लिए भी किया जा सकता है कि अलग-अलग रोगी उप-समूहों में नए यौगिक कैसे व्यवहार करते हैं और यकृत रोग की स्थिति (जैसे, वायरल हेपेटाइटिस, फैटी यकृत रोग) से विषाक्तता प्रोफाइल कैसे प्रभावित हो सकते हैं।
डीआईएलआई संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में तीव्र यकृत विफलता का सबसे आम कारण बना हुआ है और दवाविकास प्रक्रिया में यौगिकों के एट्रिशन का एक प्रमुख कारण है। दवाओं के लगभग सभी वर्ग हेपेटोटॉक्सिसिटी का कारण बन सकते हैं, जिसमें केंद्रीय तंत्रिका तंत्र एजेंट और एंटीबायोटिक्स अब तक के सबसे आम उपचार हैंजो रोगियों में डीआईएलआई का कारण बनते हैं। दवा-प्रेरित हेपेटोटॉक्सिसिटी आनुवंशिक, गैर-आनुवंशिक और पर्यावरणीय कारकों की एक जटिल बातचीत के कारण होती है, जिससे हेपेटोसाइट्स और अन्य यकृत कोशिका प्रकारों की मृत्यु हो जाती है, जिसमें कोलेंजियोसाइट्स और एंडोथेलियल कोशिकाएं 1,3 शामिल हैं।
डीआईएलआई पैदा करने वाले एजेंटों को दो तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है: वे जो अनुमानित खुराक-निर्भर यकृत क्षति का कारण बनते हैं या जो अज्ञात डीआईएलआई का कारण बनते हैं जो दुर्लभ है और दवा की खुराक, या मार्ग, या प्रशासन की अवधि से स्वतंत्र रूप से विकसित होता है, लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में सभी तीव्र यकृत विफलताओं केछठे हिस्से के लिए जिम्मेदार है। दुर्भाग्य से, डीआईएलआई का अक्सर तब तक पता नहीं चलता है जब तक कि दवाएं दवा विकास प्रक्रिया के नैदानिक चरणों तक नहीं पहुंच जाती हैं। दवा-प्रेरित यकृत की चोट रैंक (या डीआईआईरैंक) में एक हजार से अधिक एफडीए-अनुमोदित दवाएं होती हैं जिन्हें डीआईएलआई पैदा करने की उनकी क्षमता के अनुसार चार वर्गों में विभाजितकिया जाता है, और रोगियों में उनके उपयोग की बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए।
दवा हेपेटोटॉक्सिसिटी के तंत्र का अध्ययन करना बहुत चुनौतीपूर्ण बना हुआ है, और इसलिए, डीआईएलआई के तंत्र का पता लगाने के लिए कई प्रीक्लिनिकल मॉडल विकसित किए गए हैं। प्रीक्लिनिकल विकास में डीआईएलआई की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वर्तमान इन विट्रो और विवो मॉडल में जीवित मानव शरीर में जटिल, बहुआयामी बातचीत में अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए कई सीमाएं हैं। 2 डी में संवर्धित कैंसर हेपेटिक सेल लाइनें (यानी, हेपजी 2, हेपआरजी) अभी भी उम्मीदवार यौगिकों की विषाक्तता का मूल्यांकन करने के लिए दवा विकास के शुरुआती चरणों में उपयोग कीजाती हैं। फिर भी, ये सेल लाइनें एकल दाताओं से आती हैं और यकृत समारोह के असामान्य स्तर दिखाती हैं, और हमेशा डीआईएलआई 7,8 का पता लगाने के लिए उच्च संवेदनशीलता प्रदर्शित नहीं करती हैं। कैंसर हेपेटिक सेल लाइनों के विकल्प के रूप में, पीएचएच बेहतर तरीके से मानव यकृत शरीर विज्ञान का प्रतिनिधित्व करते हैं यदि विट्रो में उचित रूप से सुसंस्कृत किया जाता है, हालांकि उनकी संस्कृति के साथ कई सीमाएं मौजूद हैं, जैसे दवाओं के साथ कम इनक्यूबेशन समय, अपेक्षाकृत कम जीवन काल, यकृत जीन अभिव्यक्ति का नुकसान, और दवा चयापचय कार्यों में परिवर्तन 9,10,11 . पीएचएच को मानक 2 डी सेल कल्चर प्लेटों में बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन पर संवर्धित किया जा सकता है, लेकिन एक नकारात्मक पक्ष के रूप में, उनके कार्य में तेजी से गिरावट का मतलब है कि उनके पास डीआईएलआई भविष्यवाणी12 के लिए कम संवेदनशीलता (<50%) है।
दूसरी ओर, पशु मॉडल पर परीक्षण धीमा, महंगा है, और मनुष्यों के लिए भविष्यवाणी को विस्तारित करने के लिए क्रॉस-प्रजाति अनुवाद की आवश्यकता है। अधिकांश नई विकसित दवाएं इस प्रक्रिया को महंगा और जोखिम भरा बनाने के लिए अनुमोदन प्राप्त करने में विफल रहतीहैं। इसके अलावा, नए मानव-विशिष्ट तौर-तरीकों का परीक्षण करने के लिए, जीन अनुक्रम या प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रिया मतभेदों बनाम मनुष्योंके कारण पशु मॉडल कम उपयुक्त हैं।
नतीजतन, विट्रो लिवर मॉडल में अधिक उन्नत त्रि-आयामी (3 डी) में रुचि तेजी से बढ़ी है। पीएचएच को लटकती बूंदों में गुरुत्वाकर्षण एकत्रीकरण द्वारा उत्पन्न गोलाकार संरचनाओं के रूप में संवर्धन करना या अल्ट्रालो अटैचमेंट सतहों पर यौगिक देनदारियों का आकलन करने के लिए एक उच्च-थ्रूपुट विधि का प्रतिनिधित्व करताहै। पीएचएच स्फेरॉइड का उपयोग रोगग्रस्त पृष्ठभूमि (जैसे, स्टीटोसिस और कोलेस्टेसिस) में डीआईएलआई का आकलन करने के लिए किया गया है। स्ट्रोमल फाइब्रोब्लास्ट्स 16, 3 डी बायो-प्रिंटेड लिवर ऊतकों17, हेपेटिक गैर-पैरेन्काइमलकोशिकाओं के साथ या बिना हेपेटोसाइट्स के प्लेटेड माइक्रो-पैटर्न वाले सह-संस्कृतियों को शामिल करने के लिए विभिन्न प्रकार के मॉडल विकसित किए गए हैं। हालांकि, इन सभी विधियों में अभी भी कमियां हैं, और अधिक शारीरिक रूप से प्रासंगिक माइक्रोएन्वायरमेंट में पीएचएच की खेती उन्हें संभावित हेपेटोटॉक्सिकेंट्स के लंबे समय तक संपर्क की जांच को सक्षम करने के लिए विस्तारित अवधि के लिए कार्यक्षमता के उच्च स्तर प्रदान कर सकती है। इसके अतिरिक्त, किसी भी उन्नत इन विट्रो पीएचएच संस्कृति की ट्रांसलेशनल प्रासंगिकता में सुधार करने के लिए, नैदानिक रूप से प्रासंगिक कार्यात्मक समापन बिंदु या विषाक्तता आउटपुट बायोमाकर्स का उपयोग विवो या नैदानिकपरिदृश्यों में डेटा की तुलना करने की अनुमति देने के लिए किया जाना चाहिए।
इस अध्ययन में, हमने मूल्यांकन किया कि क्या एक एमपीएस, जिसे ऑर्गन-ऑन-ए-चिप (ओओसी) के रूप में भी जाना जाता है, इन विट्रो लिवर मॉडल का उपयोग यकृत विषाक्तता के विस्तृत यांत्रिक पहलुओं को समझने के लिए किया जा सकता है। एमपीएस को पहले 4 सप्ताह 19 तक प्रवाह के तहत अत्यधिक कार्यात्मक 3 डी यकृत माइक्रोटिश्यू को बनाए रखने के लिएदिखाया गया है। सिस्टम को हाल ही में एफडीए द्वारा परीक्षण किया गया है और दवा विषाक्तता, चयापचय और इंट्रासेल्युलर संचय20 करते समय उच्च प्रजनन क्षमता दिखाई गई है। इसके अलावा, जब स्फेरॉइड और सैंडविच संस्कृतियों के साथ तुलना की जाती है, तो सिस्टम में कई दवाओंकी विषाक्तता का पता लगाने में अधिक स्थिर कार्य और उच्च संवेदनशीलता थी। आज तक, एमपीएस का उपयोग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया गया है जो एडीएमई21, रोग मॉडलिंग (एचबीवी22, एनएएफएलडी 23,24,25), और ड्रग-ड्रग इंटरैक्शन26 को कवर करते हैं, जो संभावित रूप से इसे तीव्र और पुरानी डीआईएलआई का आकलन करने के लिए अत्यधिक अनुकूल बनाते हैं। यहां प्रस्तुत तकनीक अधिक पारंपरिक सेल संस्कृतियों और पशु मॉडल और मानव नैदानिक परीक्षणों के बीच अंतर को बंद करने का विकल्प प्रदान करती है, दवा विकास प्रक्रिया के प्रीक्लिनिकल चरणों में उम्मीदवार यौगिकों के यकृत विषाक्तता के आकलन का समर्थन करने के लिए मानव जैविक स्थितियों के सिमुलेशन की ओर आगे बढ़ती है।
एमपीएस को विट्रो में मानव अंगों की कार्यात्मक इकाइयों को पुन: व्यवस्थित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और पारंपरिक 3 डी सेल संस्कृति मॉडल27 की सीमाओं को संबोधित करने के लिए विकसित किया गया है। यकृत एमपीएस का उपयोग करने वाले सबसे मॉडलिंग अंगों में से एक है, और विभिन्न प्रकार की प्रणालियां विकसित की गई हैं। मानव यकृत दवा चयापचय और विषाक्त दवा मेटाबोलाइट्स की पीढ़ी के लिए जिम्मेदार है, और इसका कार्य दवा के विकास के लिए मॉडल करने के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है, जिसमें यौगिकों के डीआईएलआई देयता का आकलन भीशामिल है। यहां हमने यकृत एमपीएस का उपयोग करके डीआईएलआई का आकलन करने के लिए एक नई विधि पेश की है; प्रोटोकॉल प्रत्येक यौगिक के लिए यांत्रिक अंतर्दृष्टि की मांग करने में सक्षम बनाता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह डीआईएलआई के साथ-साथ अत्यधिक संवेदनशील और मजबूत परख होने का कारण कैसे बन सकता है। लिवर माइक्रोटिश्यू एमपीएस प्लेटों में बनते हैं, जो पीएचएच और एचकेसी का एक सह-संवर्धन हैं और मानक इन विट्रो लिवर मॉडल20 की तुलना में एल्बुमिन और यूरिया उत्पादन के उच्च स्तर के साथ-साथ उच्च सीवाईपी 3 ए 4 गतिविधि के साथ अत्यधिक कार्यात्मक हैं।
यद्यपि यहां वर्णित डीआईएलआई मॉडल दवा विकास प्रक्रिया में प्रीक्लिनिकल परीक्षण के बाद के चरणों में एक उपयोगी उपकरण के रूप में काम कर सकता है, लेकिन इसकी कई सीमाएं भी हैं। जैसा कि वर्तमान में बाजार पर अधिकांश एमपीएस उपलब्ध हैं, यह एक कम-थ्रूपुट प्लेटफॉर्म है और इसलिए, बड़े पैमाने पर दवा स्क्रीनिंग गतिविधियों के लिए उपयोग करना अधिक कठिन है। पीएचएच और एचकेसी द्वारा गठित सूक्ष्म ऊतकों से मिलकर डीआईएलआई मॉडल भी मानव यकृत की जटिलता को पूरी तरह से पकड़ नहीं सकता है, और विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं (जैसे, प्रतिरक्षा कोशिकाओं) को शामिल करके आगे अनुकूलन मौजूदा मॉडल में मूल्य जोड़ने के लिए फायदेमंद होगा। इस एकल-अंग एमपीएस को अन्य अंग प्लेटफार्मों के साथ भी जोड़ा जा सकता है जो एक सामान्य माध्यम साझा कर सकते हैं और सेलुलर या अंतःस्रावी स्तर पर अंग क्रॉसस्टॉक की अनुमति दे सकते हैं, और यह विषाक्तता की यांत्रिक अंतर्दृष्टि को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है जो केवल यकृत तक ही सीमित नहीं है। इसके अलावा, किसी भी अपेक्षाकृत नई तकनीक के रूप में, इसे महंगा माना जा सकता है और इसलिए सीमित पहुंच है।
एमपीएस एक मंच है जिसका उपयोग एकल या बहु-मानव ऊतकों के ऑर्गेनोटाइपिक मॉडल विकसित करने के लिए किया जाता है। सिस्टम एक नियंत्रक, गर्भनाल केबल और एमपीएस ड्राइवर से बना है जिसमें प्लेट डाली जाती है (चित्रा 5 ए)। प्रत्येक लिवर एमपीएस प्लेट में इंजीनियर मचानों पर 3 डी में प्राथमिक यकृत कोशिकाओं के संवर्धन के लिए 12 स्वतंत्र खुले कुएं होते हैं। सारांश में, सिस्टम की जांच क्यूसी की जाती है, और प्लेटों को दिन -1 पर प्राइम किया जाता है, पीएचएच और एचकेसी को दिन शून्य पर प्लेटों पर बीज दिया जाता है (चित्रा 5 बी, देखें 1)। एम्बेडेड माइक्रोपंप 3 डी माइक्रोटिश्यू के गठन की सुविधा के लिए मचानों के माध्यम से सेल कल्चर मीडिया के संचलन की सुविधा प्रदान करते हैं (चित्रा 5 बी, देखें 2)। गठित माइक्रोटिश्यू को दिन 4 पर क्यूसी डी किया जाता है, 4 दिनों के लिए हर 48 घंटे में प्रत्येक यौगिक की अलग-अलग सांद्रता के साथ खुराक दी जाती है, और दिन 8 (चित्रा 5 सी) में समापन बिंदु बायोमार्कर के लिए परख की जाती है। एमपीएस प्लेट में डीआईएलआई परख की प्रयोगात्मक समयरेखा चित्रा 5 डी में चित्रित की गई है।
(ए) इसके घटकों के साथ माइक्रोफिजियोलॉजिकल सिस्टम: नियंत्रक (1), नाभि केबल (2), डॉकिंग स्टेशन (3), एमपीएस ड्राइवर (4) और एलसी 12 प्लेट (5)। (ख) पहले (1) दिन एलसी12 प्लेट पर पीएचएच और एचकेसी की सीडिंग और एम्बेडेड माइक्रोपंप ों से मचानों पर बीजित 3डी माइक्रोटिश्यूज के माध्यम से ट्यूनेबल प्रवाह दर के साथ सेल कल्चर मीडिया के संचलन की सुविधा प्रदान की जा सकती है (2). (ग) अध्ययन के अंत में मचानों को हटाना। (डी) प्रायोगिक समयरेखा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
प्रोटोकॉल का प्रदर्शन करते समय, यह महत्वपूर्ण है कि शुरू करने से पहले एक मजबूत सिस्टम क्यूसी जांच की जाए, यह जांचना कि सिस्टम वायवीय रूप से सही तरीके से काम कर रहा है और उपभोग्य प्लेटों को नेत्रहीन रूप से निरीक्षण किया जाता है और सभी कुओं में कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए कुशलता से प्राइम किया जाता है। इस प्रोटोकॉल के लिए उच्च गुणवत्ता वाली प्राथमिक मानव कोशिकाओं का होना आवश्यक है, जिसमें हेपेटोसाइट्स को सेल संस्कृति प्रयोगों में लगातार पालन करने और 3 डी इंटरैक्शन बनाने के लिए जाना जाता है। इन कोशिकाओं को पिघलाना भी एक महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि प्राथमिक हेपेटोसाइट्स को पिपेटिंग एक्शन द्वारा पुन: निलंबित नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि इससे तेजी से कोशिका मृत्यु हो सकती है। सफल सीडिंग के लिए 85% से अधिक सेल व्यवहार्यता होना महत्वपूर्ण है, क्योंकि बड़ी मात्रा में सेलुलर मलबे 3 डी माइक्रोटिशू गठन में हस्तक्षेप करेंगे। दिन 4 पर गठित यकृत माइक्रोटिश्यू की क्यूसी जांच भी महत्वपूर्ण है, और उपयोगकर्ता को यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि एलडीएच और यूरिया के स्वीकार्य स्तर को मापा जाता है, क्योंकि आउट-ऑफ-रेंज पैरामीटर खराब गुणवत्ता वाले ऊतक गठन का संकेत हो सकते हैं और सीधे समस्या निवारण की अनुमति दे सकते हैं। अंत में, सेल कल्चर मीडिया में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोकार्टिसोन को किसी भी अवांछित गिरावट को रोकने के लिए उपयोग के दिन ताजा तैयार किया जाना चाहिए जो सेल संस्कृति कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकता है, क्योंकि हेपेटोसाइट्स की चयापचय कार्यक्षमता को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
महत्वपूर्ण जटिलता होने के बावजूद, यकृत एमपीएस में मानव यकृत के सभी सेल प्रकार नहीं होते हैं। शारीरिक प्रासंगिकता बढ़ाने के लिए मॉडल24,29 में आगे की कोशिकाओं के प्रकार जोड़ना संभव है, लेकिन इन्हें केवल उपयोग के संदर्भ के लिए स्पष्ट औचित्य के साथ जोड़ा जाना चाहिए। डीआईएलआई पीएचएच का अध्ययन करने के लिए प्रमुख सेल प्रकार हैं, और इस मॉडल में एचकेसी का समावेश कुछ प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि मानव यकृत और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध क्रायोसंरक्षित पीएचएच से अलग पीएचएच बहुत से बहुत कुछ भिन्नताओं को प्रदर्शित करते हैं। हमने यहां प्रदर्शित किया है कि यह प्रोटोकॉल कोशिकाओं की उच्च गुणवत्ता वाली तैयारी के साथ उपयोग किए जाने पर प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम उत्पन्न करता है। हालांकि, कुछ बहुत अधिक भिन्नता की उम्मीद की जाएगी, और इसे कई दाताओं के पूल किए गए बहुत से का उपयोग करके दूर किया जा सकता है। इन सीमाओं को आईपीएससी से विभेदित हेपेटोसाइट जैसी कोशिकाओं का उपयोग करके दूर किया जा सकता है जो पीएचएच के कई कार्यात्मक गुणों को पुन: उत्पन्न करते हैं और जिनका उपयोग दवा विकास प्रक्रियामें किया गया है। एचकेसी भी बहुत परिवर्तनशीलता और पिघलने पर सक्रियण के उच्च स्तर को दिखाते हैं; इसलिए, एचकेसी दाताओं को प्रयोगात्मक सेल संस्कृति (मान्य पीएचएच के साथ सह-संस्कृति) में उपयोग करने से पहले पूर्व-मान्य इन-हाउस किया जाता है और पोस्ट-पिघलाव सक्रियण का निम्न स्तर होना चाहिए; इसका मूल्यांकन बायोमाकर्स आईएल -6 और टीएनएफ-अल्फा को मापकर किया जाता है (पूरक सामग्री देखें)।
यहां प्रस्तुत डेटा पुष्टि करते हैं कि परख डीआईएलआई का सटीक रूप से पता लगा सकती है, जिससे हेपेटोटॉक्सिकेंट्स की पहचान करने में मदद मिलती है जिन्हें 2 डी10,11 और यहां तक कि कुछ 3 डी मॉडल द्वारा पता नहीं लगाया जा सकता है। एमपीएस से उत्पन्न डेटा अभी भी प्रक्रिया मानकीकरण और सामंजस्य की कमी के कारण नियामक प्रस्तुतियों या दवा स्क्रीनिंग उद्देश्यों के लिए दवा उद्योग द्वारा एक मानक के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है, जिसमें अंतर-साइट प्रजनन क्षमता20 भी शामिल है। यहां प्रदर्शित डेटा और प्रयोगात्मक दृष्टिकोण इसे संबोधित करते हैं, यह दिखाते हुए कि यकृत मॉडल का उपयोग डीआईएलआई स्क्रीन में नियमित रूप से और मजबूती से किया जा सकता है ताकि नए यौगिकों की देयता की सटीक भविष्यवाणी की जा सके।
“हेपेटोटॉक्सिसिटी के हस्ताक्षर” का उत्पादन करने के लिए एंडपॉइंट की एक श्रृंखला को मापकर, डीआईएलआई चिंता के विभिन्न स्तरों (अन्य इन विट्रो विधियों द्वारा पता लगाने योग्य यौगिकों सहित) के साथ यौगिकों की पहचान करने में मदद करता है और विषाक्तता के उनके तंत्र का पता चला है। यह तकनीक एक तरफ पारंपरिक सेल संस्कृति और पशु मॉडल और मानव नैदानिक परीक्षणों के बीच की खाई को बंद कर सकती है, दवा विकास प्रक्रिया के हिस्से के रूप में यकृत विषाक्तता के प्रीक्लिनिकल मूल्यांकन के लिए मानव जैविक स्थितियों के अनुकरण की ओर आगे बढ़ रही है।
The authors have nothing to disclose.
सीएन बायो इनोवेशन लिमिटेड ने इस अध्ययन को वित्त पोषित किया।
24 well cell culture cluster plates flat bottom | Corning | 3524 | |
96 well clear assay plates, flat bottom clear plastic | Greiner | 655101 | |
96 well plates black flat bottom | Corning | 3915 | |
96 Well White/Clear Bottom Plate, TC Surface | ThermoScientific | 165306 | |
Advanced DMEM (1x) | Gibco | 12491015 | Cell culture media. |
AssayMax Albumin ELISA Kit | AssayPro | EA3201-1 | Dilution 1:250. Time point Day 4, 6, and 8. |
Cell Maintenance Cocktail B, (Primary Hepatocyte Maintenance Supplements) | Gibco | CM4000 | |
CellTiter-Glo 3D Cell Viability Assay | Promega | G9682 | Dilution 1:1. Time point Day 8. |
Chlorpromazine HCl | Sigma Aldrich | C8138 | |
Chromacol blue lids, 9 mm Autosampler Vial Screw Thread Caps | ThermoScientific | 9-SCK(B)-ST1 | glass vial |
Chromacol vials, 9 mm Clear Glass Screw Thread Vials | ThermoScientific | 2-SVW | |
Class 2 Microbiological Safety Cabinets – Trimat2 1500 exhaust | Contained Air Solutions | ||
Conical tubes 50 mL | Greiner | 227261 | |
Cryopreserved Hepatocyte Recovery Medium (CHRM) | ThermoFisher Scientific | Gibco CM7000 | |
Cryopreserved primary human hepatocytes | BioIVT Europe | Lot. RAS | |
CytoTox 96 Cytotoxicty (LDH) Assay Kit | Promega | G1781 | Dilution – none. Time point Day 4, 6 and 8 |
>Data analysis model used to generate the graph and EC:50 curves was nonlinear regression (curve fit) asymmetric sigmoidal, 5PL, where X is log(concentration | GraphPad Prism 9 | ||
Disposable PES Filter Units 500mL | Fisher Scientific | 15913307 | |
Disposable Pipette Basins 50ml | Fisher Scientific | 12369175 | |
DMSO (Dimethyl sulfoxide) | Sigma-Aldrich | Sigma D2650 | |
Dulbeco’s Phosphate Buffered Saline without Ca2+ and Mg2+ (D-PBS) | ThermoFisher Scientific | 14190-144 | |
Easy Reader Conical Polypropylene Centrifuge Tubes 15 mL | Fisher Scientific | 11889640 | |
Foetal bovine serum | Gibco | 10500064 | |
Human ALT ELISA Kit | Abcam | ab 234578 | Dilution 1:5. Time point Day 6 and 8. |
Human Cryopreserved Kupffer Cells | Lonza Europe | Lot. 190088KC | |
hydrocortisone | Merck | H0888-1G | |
Incubators models: New Brunswick Galaxy 170 S, New Brunswick Galaxy 170 R and CellXpert® C170. | Eppendorf | All serviced yearly; paperwork available upon request. | |
Inverted Microscope | Leica DMIL LED | ||
MPS know as Organ-on-a-Chip (OOC) | CN Bio Innovations Ltd. | ||
MPS LC-12 plate | CN Bio Innovations Ltd. | ||
Neubauer Improved C-Chip Disposable Haemocytometer (2 channel) | Cambridge Bioscience | DHC-N01-50 | |
P450-Glo CYP3A4 Assay and Screening System | Promega | V9002 | Dilution – none. Time point Day 8 |
PhysioMimix MPS platform | CN Bio Innovations Ltd. | ||
Pioglitazone | MedChemExpress Tocris | HY-13956/CS-1700 | |
Quantichrom Urea Assay Kit – Bioassay systems | Bioassay Systems | DY970-05 | Dilution 1:2 if initial reading is too high. Time point Day 4, 6 and 8. |
Silica gel | Sigma-Aldrich | S7625 | |
Software used to analyse and generate all the graphs was | GraphPad Prism 9 | ||
Stripettes 10 mL | Fisher Scientific | 11839660 | |
Stripettes 25 mL | Fisher Scientific | 11839181 | |
Thawing plate Cocktail A, (Primary Hepatocyte Thawing and Plating Supplements) | Gibco | CM3000 | |
Troglitazone | MedChemExpress Tocris | 97322-87-7 | |
Trypan Blue Solution, 0.4% | Gibco | 15250061 | |
Tubes 1.5 mL | Greiner | 616201 | |
Weighing balance – model PA214C and AV213C | Ohaus Corp |