利用3D仿生模型简化药物发现

随着药物开发成本持续飙升，CELLINK的生物打印机、生物墨水和软件通过简化工作流程和节省开销，有助于降低成本。探索生物打印在药物发现中的应用。

生物打印如何降低药物开发成本

寻找一种候选药物并将最终药物推向市场可能需要10年时间。将一种药物推向市场的平均成本估计得需要从13亿美元到20多亿美元。在药物开发过程中，惊人的失败率超过90%，是导致高成本的罪魁祸首。研究人员正在盼望一种能降低成本和效率的解决方案：3D生物打印。首先，3D生物打印能够在功能性3D组织模型上进行高通量化合物筛选。这样做可以确保无效化合物或具有非预期副作用的化合物，如药物诱导肝损伤（DILI），不会进一步恶化。

降低临床试验中失败的候选药物数量

在药物开发的初始阶段，动物或2D细胞培养模型有助于研究人员评估候选药物的安全性、毒性、药代动力学和代谢。然而，在一项内部研究中，2D细胞培养模型未能模拟体内组织的固有特性，缺乏组织特异性环境和细胞外基质（ECM）来支持细胞生长和表型功能。一些研究人员认为，在动物模型上测试的药物化合物可能不会在人类临床试验中转化，因为物种间的差异。因此，在临床前药物发现中包括3D组织模型可以帮助药物开发人员仅将最佳候选药物引入临床试验。

药物发现和开发的效率和可持续性

将3D生物打印纳入临床前药物发现的工作流更有效。这些工作流程降低了成本，这不仅仅是因为它们能够用较少的化合物对大量药物进行自动化高通量筛选。关键的是，通过使用患者衍生的细胞，3D生物打印产生了更多生理相关的模型。最后使用3D生物打印替代模型支持可持续性努力，包括替代、减少和改进医学研究中动物使用的3R原则。

生物打印模型有助于避免临床试验期间药物引起的肝损伤

在临床试验期间，DILI在药物消耗和停药方面起着重要作用。未能进入市场会导致药物价格上涨，并危及患者的生命。在临床前筛查期间减少潜在肝毒性药物的数量应该可以降低这些失败率和成本。功能性3D肝脏模型的开发需要多个肝脏特异性细胞的协同作用以创建生理相关的微环境。苏州大学的一项研究描述了用BIO X制作3D肝脏模型用于DILI测试，以从开发管道中去除肝毒性化合物。在一项内部研究中，CELLINK成功使用BIO X到3D生物打印体外肝脏模型进行高通量药物筛选和研究DILI。

免疫肿瘤模型

扩大3D生物打印的能力对于将技术从研发转移到制药行业至关重要。为此，康奈尔大学和威克森林大学的一组研究人员使用INKREDIBLE进行了患者来源肿瘤类器官的高通量浸入式生物打印分析。在另一项内部研究中，使用BIO X以高通量的方式对小鼠肺癌模型进行生物印迹，以进行T细胞毒性试验。这项研究使CELLINK的科学家能够在更有效的临床转化模型中筛选检查点抑制剂。

器官芯片

生物打印和3D组织模型是可持续发展努力的重要参与者，以取代研究初期不准确的动物实验。虽然我们未来仍需要进行人体试验，但研究人员发现，将多个芯片上的器官连接起来，以生产实验室芯片或人体芯片上，这是一个巨大的希望。这些集成芯片将允许药物在目标器官之外的几个器官模型中流动。最后，候选药物将流经肝脏，因此可以分析代谢产物对其他器官的不良影响。