بیمار و بیماری- سلول های بنیادی پرتوان القایی اختصاصی برای کشف داروها و درمان های قلبی عروقی شخصی
تاریخ انتشار: چهارشنبه 21 خرداد 1399
| امتیاز:
سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) به عنوان یک پلت فرم موثر برای درمان بازسازی کننده، مدل سازی بیماری و کشت داروها ظهور کرده اند. سلول های iPS اجازه تولید منبعی نامحدود از سلول های سوماتیک مختص بیمار را می دهد که پیشرفت در زمینه پزشکی دقیق قلبی عروقی را مقدور می سازد. طی یک دهه گذشته، محققین پروتکل هایی را برای تمایز iPSCs به رده های متعدد قلبی عروقی و هم چنین برای تقویت بلوغ و عملکردی بودن این سلول ها ایجاد کرده اند. برخلاف پیشرفت های قابل توجه، درمان و کشف داروها برای بیماری های قلبی عروقی در زمینه های مانند انکولوژی(سرطان) عقب مانده است. ما تصور می کنیم که این عقب ماندگی کشف داروها در نتیجه فقدان سیستم های مدل موثر، تکرار پذیر و کاربردی است. به طور قابل توجه، کشف داروهای موجود و پلت فرم های تست به مطالعات جانوری و کارآزمایی های بالینی متکی هستند اما بررسی ها در مدل های جانوری دارای محدودیت های ذاتی ناشی از تفاوت های بین گونه ای است. علاوه بر این کارآزمایی های بالینی نیز ذاتا با فرض این مساله نقص دارند که همه افراد مبتلا به یک بیماری به طور مشابه به یک درمان پاسخ می دهند و از تفاوت های ژنتیکی و اپی ژنومی که هویت فردی ما را تعریف می کنند چشم پوشی شده است. با روش های تمایزی و فنوتیپ کردن بهبود یافته، سلول های قلبی عروقی مشتق از iPSCs مختص بیمار اجازه فرصت های بی سابقه برای کشف اهداف دارویی جدید و غربالگری ترکیبات برای بیماری های قلبی عروقی را می دهند. با توجه به اطلاعات ژنتیکی فرد، iPSCs به طور گسترده ای توانایی ما برای تست موثر داروها و هم چنین طراحی و ساخت درمان دارویی برای هر بیمار را به طور گسترده ای بهبود می بخشد.
Pharmacol Rev. 2020 Jan; 72(1): 320–342. Published online 2020 Jan. doi: 10.1124/pr.116.013003
Patient and Disease–Specific Induced Pluripotent Stem Cells for Discovery of Personalized Cardiovascular Drugs and Therapeutics
David T. Paik, Mark Chandy, and Joseph C. Wu
Abstract
Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) have emerged as an effective platform for regenerative therapy, disease modeling, and drug discovery. iPSCs allow for the production of limitless supply of patient-specific somatic cells that enable advancement in cardiovascular precision medicine. Over the past decade, researchers have developed protocols to differentiate iPSCs to multiple cardiovascular lineages, as well as to enhance the maturity and functionality of these cells. Despite significant advances, drug therapy and discovery for cardiovascular disease have lagged behind other fields such as oncology. We speculate that this paucity of drug discovery is due to a previous lack of efficient, reproducible, and translational model systems. Notably, existing drug discovery and testing platforms rely on animal studies and clinical trials, but investigations in animal models have inherent limitations due to interspecies differences. Moreover, clinical trials are inherently flawed by assuming that all individuals with a disease will respond identically to a therapy, ignoring the genetic and epigenomic variations that define our individuality. With ever-improving differentiation and phenotyping methods, patient-specific iPSC-derived cardiovascular cells allow unprecedented opportunities to discover new drug targets and screen compounds for cardiovascular disease. Imbued with the genetic information of an individual, iPSCs will vastly improve our ability to test drugs efficiently, as well as tailor and titrate drug therapy for each patient.
PMID: 31871214