MED64助力药物致尖端扭转型室速 (TdP)风险评估
在非临床和临床研究中,为了避免尖端扭转型室速 (TdP) 等不良反应,评估药物诱导的心脏毒性仍然具有挑战性。大量研究表明,人类诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞 (hiPSC-CM) 是检测药物诱导的 TdP 风险的有力平台。
综合体外致心律失常评价 (CiPA) 验证研究表明,hiPSC-CM可以比人类 ether-a-go-go 相关测定和 QT 间期延长更准确地评估临床 TdP 风险。对于心律失常事件,如hiPSC CMs的早后除极(EAD),综合体外致心律失常评价(CiPA)和日本iPS心脏安全性评估(Japan iPS Cardiac Safety Assessment)已经进行了验证研究,以评估多个实验点的药物诱发心律失常风险。CiPA研究评估了28种药物的疗效,根据专家共识,这些药物被分为三个临床TdP风险组(高、中、低)。与hERG检测和QT间期延长相比,hiPSC CMs可以更准确地评估临床TdP风险。然而,在CiPA评价的 28个化合物中,仍有一些异常值,如苯丙地尔、美西律和雷诺嗪。因此,研究其他方法提高hiPSC CMs中TdP风险的可预测性很重要。
日本国家健康科学研究所和冈山大学的科学家评估了阳性化合物多非利特、阴性化合物阿司匹林和几种CiPA化合物(bepridil、美西律和雷诺嗪)对在 hiPSC-CM 中电-机械窗口(E-M 窗口)的影响,并使用MED64微电极阵列分析和运动分析。与之前的体内研究类似,具有高TdP风险的多非利特降低了hiPSC-CM的 E-M 窗口,而具有低 TdP 风险的阿司匹林几乎没有效果。在CiPA中归类为 TdP 高风险组的 Bepridil 降低了 hiPSC-CM 中的 E-M 窗口,而在CiPA中归类为低 TdP 风险组的雷诺嗪和美西律略微降低或对 E-M 窗口几乎没有影响hiPSC-CM的数量(见图一)。因此,hiPSC-CM 中的 E-M 窗口可用于将药物分为高风险和低风险TdP。
图一 药物导致E-M窗口改变
研究结果表明,E-M窗口提高了使用hiPSC-CM药物诱导的TdP风险的可预测性。
日本国家健康科学研究所和冈山大学的科学家使用日本AlphaMED公司的MED64微电极阵列系统去捕捉hiPSC-CM电信号,从而预测药物诱导的TdP风险。MED64微电极阵列是市场上最灵敏的高通量细胞外场电位记录系统,MED64放大器和微电极阵列电极都是专为灵敏度而设计。药物研发过程中,心脏安全性评估是药物申报的是必要资料。MED64可以记录来自组织切片,类器官和细胞的电生理信号,独特的低噪声原始数据,多个频率分析能力,能产生更可靠和更可重复的数据,低噪音和高灵敏度设计使其能灵敏的捕捉到心肌细胞T波的信号,为分析场电位时程提供必要数据,目前已经成为CiPA评估药物致心脏毒性、药物安全性评价的最佳工具。
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