以下文章最初发表于2018年10月15日的《选择科学》杂志在这里．
了解瑞士的一家公司如何利用最新的细胞培养技术，为呼吸系统疾病研究建立更有预测性的3D细胞模型。
人类呼吸系统疾病，包括哮喘、囊性纤维化和肺癌，每年在全球夺去无数生命。虽然它们不是致命的，但它们造成了长期的人类痛苦，并大大降低了生活质量。药物开发的失败，特别是由不具代表性的动物模型研究引起的失败，加剧了问题，并使制药行业付出高昂代价。
再加上政府在研究中减少、改进和替换动物的政策——所谓的“3Rs”议程——你就有了完美的驱动因素，使通过组织工程技术获得的最新人类细胞模型尽可能接近真实的生活。更多的预测模型导致更好、更快的药物开发和更大程度的减轻痛苦。总部位于瑞士的生物技术公司epicelix专门提供替代产品在体外用于评估药物开发效果和评估化合物对人类呼吸道毒性的动物实验解决方案。
完美的替代组织?
上皮elix总部位于日内瓦郊外，由现任首席运营官Samuel Constant博士联合创立，他是一位拥有18年研究经验的合成有机化学家。上皮组织正在生产最新的人类气道上皮的3D模型，这些模型代表了呼吸道的不同区域——从鼻腔组织到气管组织到细支气管组织——并将它们出口到世界各地，用于呼吸道疾病的研究。该公司还使用自己的模型进行合同研究，开发新的方法在体外从哮喘到慢性阻塞性肺病(COPD)以及细菌或病毒感染等呼吸道疾病的检测。
Constant和他的团队利用细胞培养技术和组织工程的最新创新来生成这些先进的细胞模型，并使用康宁生命科学的可渗透支持来实现他们所需的细胞分化。
最先进的细胞培养
上皮细胞从外科手术中获得原发细胞并将它们播撒到Transwell®渗透支持从康宁。通过细胞重编程，研究小组最终获得了所需类型(例如鼻腔或气管)的完全分化的上皮细胞，这些上皮细胞具有与原生组织相同的形态和功能。正如康斯坦斯解释的那样:“我们把细胞放在Transwell膜，这是最佳的分化和产生早期标准化在体外我们与全球客户共享的组织模型。”
对于公司选择使用康宁渗透性支持技术的原因，Constant也非常清楚:“因为他们的产品寿命长，与团队的良好关系，最重要的是，他们的产品具有良好的重现性Transwell渗透支持”。
上皮细胞出口其组织模型的客户范围之广令人惊讶，不仅限于药物开发和测试行业。它的模型可以用来评估任何化合物的毒性，这些化合物可以被吸入，从而进入呼吸道——从空气中的污染物和纳米颗粒，到烟雾颗粒，除臭剂和空气清新剂。
未来的发展
对于药物开发中的呼吸道3D模型的未来，Constant有一个清晰的看法:“我看到了更大的需求在体外不同领域的肺模型，特别是肿瘤研究。越来越需要预测模型在体外这些工具可以用来决定一种空气传播的化合物是否真的有毒，或者一种候选药物是否真的对呼吸道疾病有效。”
他还坚定地认为，模型在替代动物实验方面的重要性只会越来越大:“需要越来越多的模型来减少甚至有时替代药物开发中的动物实验。”
Constant还对他的公司上皮elix的未来感到非常兴奋——开发新的模型和在体外对那些模型的测试。“我们正在使用混合培养的其他许多模型，例如研究病毒和细菌感染，并将不同的细菌混合在一起，”Constant说。“我们正在提高复杂性，以便我们的模型越来越接近真实的组织运作在活的有机体内”。
他以极大的热情总结道:“未来发展非常迅速。就在你认为自己了解组织工程领域的时候，它与3D打印甚至“大数据”问题联系在一起。所有这些领域现在都在相互影响，并将在未来提供真正强大的研究工具。”
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