Novel 3D bioprinted human cardiac tissue models for drug safety and efficacy testing

用于药物安全性和功效测试的新型 3D 生物打印人体心脏组织模型

基本信息

  • 批准号:
    523528-2018
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Collaborative Health Research Projects
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2018-01-01 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

During human clinical trials, a large percentage of candidate drugs fail because they are**unsafe or ineffective. Even when pre-clinical cell and animal studies seem positive, problems**occur because tests done with drugs on these models are often not predictive of what**happens in humans. Much of this is due to significant differences in biology between species.**For instance, ion channels (membrane proteins through which heart cells conduct electrical**currents) can vary between humans and animals. Many drugs, including non-cardiovascular**drugs, target these ion channels in the heart, which can potentially result in lethal arrhythmias.**Thus, it is critical to use preclinical models that can closely reproduce what happens in**humans to better predict drug safety.**To streamline the therapeutic development pipeline, we will develop a novel 3D bioprinted**human cardiac tissue model which will improve the translational science process for**predicting whether drugs will be safe and effective in humans. The goal is to develop 3D**human cardiac tissue structure(s) that closely model the electrophysiological properties of the**human heart, relevant to impulse conduction and arrhythmia generation. We will use**commercially available human induced-pluripotent stem cells (hiPSC)-derived cardiomyocytes**and novel microfluidic based 3D bioprinting technology and methodologies to build the 3D**cardiac tissue.**Ultimately, these models are expected to replace the use of animals to screen drugs for**safety and efficacy.**To validate our models, we will evaluate the cardiotoxicity potential of a range of known**compounds, and compare the outcome with data obtained using current standard assays.**It takes on average over $2.5 billion to develop and gain marketing approval for a new drug.**About $100 million is required to complete the pre-clinical studies alone. Using novel**bioprinted models of cardiac tissue is expected to significantly cut the cost and time of**bringing a new drug to market.
在人体临床试验中,很大比例的候选药物失败是因为它们不安全或无效。即使临床前的细胞和动物研究似乎是积极的,问题也会发生,因为在这些模型上进行的药物测试通常不能预测人类的情况。这在很大程度上是由于物种之间的生物学差异。例如,离子通道(心脏细胞传导电流的膜蛋白)在人类和动物之间可能会有所不同。许多药物,包括非心血管 ** 药物,靶向心脏中的这些离子通道,这可能导致致命的心律失常。因此,至关重要的是使用临床前模型,可以密切复制在人类中发生的事情,以更好地预测药物安全性。为了简化治疗开发流程,我们将开发一种新型的3D生物打印人类心脏组织模型,这将改善预测药物在人类中是否安全有效的转化科学过程。目标是开发3D** 人类心脏组织结构,该结构紧密模拟 ** 人类心脏的电生理特性,与脉冲传导和心律失常产生相关。我们将使用 ** 市售的人类诱导多能干细胞(hiPSC)衍生的心肌细胞 ** 和基于新型微流体的3D生物打印技术和方法来构建3D** 心脏组织。最终,这些模型有望取代使用动物来筛选药物的安全性和有效性。为了验证我们的模型,我们将评估一系列已知 ** 化合物的心脏毒性潜力,并将结果与使用当前标准测定获得的数据进行比较。平均需要超过25亿美元来开发和获得新药的上市批准。仅完成临床前研究就需要大约1亿美元。使用新的心脏组织生物打印模型有望显著降低新药上市的成本和时间。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Fedida, David其他文献

Localization of Kv1.5 channels in rat and canine myocyte sarcolemma
  • DOI:
    10.1016/j.febslet.2006.09.069
  • 发表时间:
    2006-11-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Eldstrom, Jodene;Van Wagoner, David R.;Fedida, David
  • 通讯作者:
    Fedida, David
The role of late I and antiarrhythmic drugs in EAD formation and termination in Purkinje fibers.
Functional characterization of the LQT2-causing mutation R582C and the associated voltage-dependent fluorescence signal
  • DOI:
    10.1016/j.hrthm.2011.02.035
  • 发表时间:
    2011-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Fougere, Robert R.;Es-Salah-Lamoureux, Zeineb;Fedida, David
  • 通讯作者:
    Fedida, David
Rapid induction of P/C-type inactivation is the mechanism for acid-induced K+ current inhibition.
  • DOI:
    10.1085/jgp.20028760
  • 发表时间:
    2003-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zhang, Shetuan;Kurata, Harley T;Kehl, Steven J;Fedida, David
  • 通讯作者:
    Fedida, David
RSD1235 blocks late INa and suppresses early afterdepolarizations and torsades de pointes induced by class III agents
  • DOI:
    10.1016/j.cardiores.2006.01.026
  • 发表时间:
    2006-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Orth, Peter M. R.;Hesketh, J. Christian;Fedida, David
  • 通讯作者:
    Fedida, David

Fedida, David的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Fedida, David', 18)}}的其他基金

Structures of ion channel complexes
离子通道复合物的结构
  • 批准号:
    RGPIN-2022-03021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Novel 3D bioprinted human cardiac tissue models for drug safety and efficacy testing
用于药物安全性和功效测试的新型 3D 生物打印人体心脏组织模型
  • 批准号:
    523528-2018
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Collaborative Health Research Projects
Microelectrode array (MEA) technology for functional assessment of novel 3D bioprinted human cardiac tissue models.
微电极阵列 (MEA) 技术用于新型 3D 生物打印人体心脏组织模型的功能评估。
  • 批准号:
    RTI-2019-00211
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
3D bioprinted cardiac tissue models
3D生物打印心脏组织模型
  • 批准号:
    520967-2017
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biophysical elucidation of ion channel complex function
离子通道复合体功能的生物物理阐明
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05422
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

锰酸锂基复合气凝胶的3D打印构筑及其提锂机制研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500778
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
智能3D超微血管成像联合实时剪切波弹性评估胎盘功能对高血压孕妇子痫前期的预测效能分析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
3D打印楔形梯度多孔支架的优化构建及促进HTO术后骨再生修复的实验研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于3D Slicer的颅内动脉瘤破裂风险评估机器学习模型开发及临床推广应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
3D打印PH-GBS@CCP复合支架诱导骨肉瘤铜死亡及增效抗PD-1治疗的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
双重固化3D打印连续纤维C/C复合材料成型与渗碳致密化机理研究
  • 批准号:
    2025JJ60269
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
载椎体骨髓干细胞外泌体3D打印n-HA/PA66生物支架的研制及促脊柱融合机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80409
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于微流控技术的3D细胞培养体系构建及在乳腺癌耐药机制中应用研究
  • 批准号:
    2025JJ70487
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

3D bioprinted hydrogel models for the study and treatment of human liver disease
用于研究和治疗人类肝脏疾病的 3D 生物打印水凝胶模型
  • 批准号:
    2879464
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Studentship
Collaborative Research: EAGER: 3D Bioprinted Organoids for Studying the Mechanism of Cerebrovascular Aging
合作研究:EAGER:用于研究脑血管衰老机制的 3D 生物打印类器官
  • 批准号:
    2317758
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: 3D Bioprinted Cardiac Tissue Patch for Heart Repair
I-Corps:用于心脏修复的 3D 生物打印心脏组织补片
  • 批准号:
    2333048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
3D Bioprinted Nipple-Areolar Complex Implants
3D 生物打印乳头乳晕复合植入物
  • 批准号:
    10672784
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
Production of 3D Bioprinted Autologous Vaginal Tissue Constructs for Reconstructive Applications
生产用于重建应用的 3D 生物打印自体阴道组织结构
  • 批准号:
    10672642
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
3D Bioprinted Human Model of Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) Cardiomyopathy to Study Disease Progression with Imposed Force and Precise Gene Editing
杜氏肌营养不良症 (DMD) 心肌病的 3D 生物打印人体模型,通过施加力和精确的基因编辑来研究疾病进展
  • 批准号:
    10628962
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
Immunoengineering Body Fat: Modelling microphages in a 3D-bioprinted human adipose tissue model
免疫工程人体脂肪:在 3D 生物打印人体脂肪组织模型中模拟微噬细胞
  • 批准号:
    EP/X01875X/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: EAGER: 3D Bioprinted Organoids for Studying the Mechanism of Cerebrovascular Aging
合作研究:EAGER:用于研究脑血管衰老机制的 3D 生物打印类器官
  • 批准号:
    2317757
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of a Collagen-based 3D Bioprinted Microfluidic Platform for Vascular Tissue Engineering and Disease Modeling
开发基于胶原蛋白的 3D 生物打印微流体平台,用于血管组织工程和疾病建模
  • 批准号:
    10837289
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
3D Bioprinted Collagen Vascular Conduits For Use In Patients With Congenital Heart Defects
3D 生物打印胶原血管导管用于先天性心脏病患者
  • 批准号:
    10763791
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.1万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了