[发明专利]测定致畸风险的方法

说明书

本发明涉及用多潜能干细胞测定药物诱导的致畸性的风险的方法。

技术领域

本发明涉及用人多潜能干细胞测定药物诱导的致畸性的风险的方法。

背景技术

制药和生物技术产业需要改进的用于预测药物诱导的毒性的体外系统来减少晚期药物损耗。具体而言，存在预测性高通量体外模型的需要，所述模型利用人细胞且可以减少我们对动物研究的依赖。

可以发生的最具破坏性的药物有害效应之一是致畸性。不幸的是，预测药物在人类中是否具有引起胎儿危害的潜能极其困难，且主要依赖于妊娠动物模型的使用。目前，由于缺乏稳健的备选方法，FDA要求进行若干期动物研究来评估生殖危害的风险(Bailey,G.P.,L.D.Wise,等人，(2009),Pre-and postnatal developmental toxicity studydesign for pharmaceuticals.Birth Defects Research Part B:Developmental andReproductive Toxicology 86(6):437-445)。但是，对动物系统的依赖冒着不能鉴定出危害人类胎儿发育而不危害其他动物物种(如啮齿类动物)的致畸原(如沙利度胺)的风险(Shuey,D.和J.H.Kim(2011),Overview:developmental toxicology-new directions.Birth Defects Research Part B:Developmental and Reproductive Toxicology,92(5):381-383)。

多潜能干细胞(PSC)可以在平皿中无限培养，同时保持“空白”或“未分化”的干细胞状态。然后，通过改变生长条件，细胞可以定向“分化”为人体的所有组织。在“分化”过程中，细胞受控制胎儿发育的正常遗传程序调节。用多潜能小鼠胚胎干细胞(ES)表征化合物的致畸风险的方法已由Hans Spielman的实验室创立(Spielmann,H.,I.Pohl等人(1997),The embryonic stem cell test(EST),an in vitro embryotoxicity test using twopermanent mouse cell lines:3T3fibroblasts and embryonic stem cells.In vitroToxicology 10:119-127)。此方法(称为胚胎干细胞测试或EST)涉及使小鼠ES细胞分化十天，直至可以观察到搏动的心肌细胞。通过使用生物统计预测模型来评估致畸风险，该模型比较药物浓度，其显示小鼠ES细胞和小鼠分化的成纤维细胞系的50％抑制分化和50％细胞毒性(Seiler,A.E.和H.Spielmann(2011),The validated embryonic stem cell testto predict embryotoxicity in vitro.Nat Protoc 6(7):961-78)。但是，此方法具有许多局限性，如相对长的测定时间、分化细胞是需要劳动密集的方法、评价“搏动”心肌细胞的定性性质和生物统计预测模型的中等准确性(Marx-Stoelting,P.E.Adriaens等人(2009),A review of the implementation of the embryonic stem cell test(EST).The report and recommendations of an ECVAM/ReProTect Workshop.Altern LabAnim 37(3):313-28)。此外，小鼠EST未能准确地检测到已知的人类致畸原，如沙利度胺。