v类organ(Organoids)和器官芯片(Organ-on-a-Chip)技术是临床前药效研究的改变性工具,可模拟人体organ的复杂结构与功能。类organ由患者来源的干细胞或成体细胞在体外自组装形成,保留了原始组织的细胞类型、空间排列及部分生理功能。例如,结直肠ancer类organ可保留患者tumor的突变特征(如KRAS、APC突变),用于测试靶向药物的敏感性;肝类organ可模拟药物代谢过程,预测肝毒性。器官芯片则通过微流控技术将多种细胞类型(如内皮细胞、免疫细胞)共培养于芯片上,构建动态生理环境。例如,肺芯片可模拟呼吸运动及气流对药物分布的影响,用于评估吸入制剂的疗效。此类技术相比传统动物模型更具人源化特征,可减少种属差异导致的假阴性/阳性结果。例如,某抗纤维化药物在动物模型中无效,但在肺类organ中明显抑制成纤维细胞活化,终通过类organ数据支持其进入临床试验。肝病药物临床前,斑马鱼肝脏代谢活跃,准确探测药代谢产物毒性。浙江药品实验临床前研究

临床前安全性评价是药物研发进程中不可或缺的关键环节。其重要性在于,它犹如一道坚固的防线,在药物进入临床试验阶段之前,对药物可能存在的风险进行多面且深入的排查。通过系统的安全性评价,可以提前去预测药物在人体中可能引发的不良反应,包括对各个organ系统的毒性作用,如肝脏毒性可能导致肝功能异常,肾脏毒性会影响肾脏的代谢与排泄功能等。这不仅能够保障参与临床试验的志愿者和患者的生命安全与健康权益,还能为药物研发企业节省大量的时间、人力和资金成本。一旦在临床前发现药物存在严重的安全性隐患,研发团队可及时调整研发方向或优化药物分子结构,避免在临床试验中因安全性问题导致的失败,从而提高药物研发成功推向市场的概率,对整个医药行业的健康发展起着至关重要的奠基作用。中药临床前新药评价中心项目染病防治临床前,让斑马鱼接触病菌,观测药物抑菌、杀菌能力。

环特生物依托“斑马鱼+哺乳动物+类organ+AI”四位一体技术平台,构建了覆盖靶点发现、先导化合物筛选、药效评价及安全性预测的创新药临床前研究体系。其斑马鱼模型凭借高通量、可视化及伦理优势,可快速完成数千个化合物的活性初筛,例如在抗tumor药物开发中,通过构建tumor移植斑马鱼模型,72小时内即可评估化合物对tumor生长的抑制率,筛选效率较传统细胞模型提升5倍以上。哺乳动物模型则提供更接近人体的药代动力学(PK)和药效动力学(PD)数据,环特开发的PD-1人源化小鼠模型,可精细模拟免疫检查点抑制剂在tumor微环境中的作用机制。类organ技术通过患者来源tumor组织培养,为个性化药物评价提供“试药替身”,其预测药物敏感性的准确率达82%,明显高于传统2D细胞模型。AI算法的融入进一步实现了数据驱动的决策优化,例如通过深度学习模型分析斑马鱼行为学数据,可预测化合物对神经系统的潜在影响,将毒性评估周期缩短40%。
新药临床前毒理学研究是药物开发中保障患者安全的关键环节,其目标是通过系统评估候选药物对实验动物的毒性效应,预测其可能对人体产生的危害,为临床试验的剂量选择、风险控制及后续开发决策提供科学依据。这一阶段的研究需覆盖急性毒性(单次高剂量暴露)、重复给药毒性(多剂量、长期暴露)、遗传毒性(致突变性)、生殖毒性(致畸性、胚胎毒性)及特殊毒性(如光毒性、心脏毒性)等多个维度。据统计,全球约40%的新药在临床前毒理学阶段因安全性问题被淘汰,凸显其“安全阀”作用。例如,某抗tumor候选药物因在犬重复给药毒性实验中发现严重肝坏死,被迫终止开发,避免了潜在的临床肝衰竭风险。毒理学数据的可靠性直接决定了药物能否进入临床试验,其研究设计需严格遵循GLP(良好实验室规范)标准,确保数据的可重复性和监管认可。抗凝血药临床前,观察斑马鱼血流,看药物能否防血栓、保循环畅通。

临床前药效研究还注重药物剂量 - 效应关系的确定。这一关系对于后续临床试验中药物剂量的选择具有关键指导意义。在动物实验中,通常会设置多个剂量组,从低剂量到高剂量逐步递增给药,观察不同剂量下药物的医疗效果变化。以抗jun药物为例,在影响动物模型中,记录不同剂量药物作用下动物体内细菌载量的变化、炎症反应的消退程度以及动物的生存率等指标。通过对这些数据的分析,可以确定药物的小有效剂量、大效应剂量以及半数有效剂量(ED50)等重要参数。此外,还能了解药物在体内是否存在剂量依赖性的毒性反应,以便在保证疗效的前提下,尽可能选择安全的剂量范围,为药物的临床应用奠定坚实基础。糖尿病药临床前,斑马鱼血糖调控独特,探索药降低人体血糖、稳糖路径。湖北临床前新药评价中心项目
脑科新药临床前,斑马鱼脑部结构简单,利于定位药物作用脑区。浙江药品实验临床前研究
药代动力学(PK)研究聚焦药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)过程,是决定药物剂量的关键。体外实验中,Caco-2细胞模型可预测药物肠道渗透性,肝微粒体或肝细胞孵育系统则用于评估代谢稳定性。例如,某候选抗ancer药物在肝微粒体中半衰期15分钟,提示需结构优化以提高代谢稳定性。活的体PK研究依赖大鼠或犬模型,通过液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)测定血浆、组织中的药物浓度。环特生物开发的斑马鱼PK模型,可实时观察药物在胚胎体内的分布,发现某化合物在脑部的蓄积量是血浆的3倍,提示其可能穿透血脑屏障。PK/PD(药效动力学)整合分析进一步关联药物浓度与疗效,例如在antibiotic研发中,通过PK模型确定给药间隔,使血药浓度维持在小抑菌浓度(MIC)以上,显著提高杀菌效果。浙江药品实验临床前研究