3Rs方法评估体外妊娠早期哺乳动物胚胎的药物毒性

对于孕妇或打算怀孕的妇女来说，了解她们在怀孕期间可能不得不服用的任何药物所带来的风险是很重要的。这在妊娠早期尤为重要，因为此时胚胎对发育缺陷最为敏感。给妇女的一般建议是在怀孕期间完全不要服药，只有当对母亲的好处超过对胚胎的潜在影响时，医护人员才被建议开处方。这表明需要充分了解现有药物和新药在怀孕期间的作用，特别是在治疗某些情况下(如癫痫、艾滋病毒)，拒绝治疗可能是不谨慎的。由于不能用孕妇来测试药物在怀孕期间是否有害，我们必须依靠临床前试验的动物结果，在临床前试验中使用了数百万只动物(其中很大一部分是啮齿动物)，因此试验非常昂贵。不幸的是，这些发育和生殖毒性研究(dart)在预测人类发育毒性方面的准确性仍然未知，在动物试验中没有任何效果并不一定意味着在怀孕期间服用药物是安全的。虽然这些都是经过验证的在体外这些都没有提供一个综合的方法来观察早期发育的胚胎。

我们已经开发了一种新的3D组织培养方案，使用少量小鼠胚胎干细胞(mESCs)，悬浮生长。随着时间的推移，这些“胃样体”模仿了小鼠发育过程中看到的许多早期发育事件:对称破坏、极化基因表达、轴伸长和3个胚胎轴的形成。新利体育网页版胃类生物非常容易控制，可以进行精确的实验操作，而胚胎则很难做到这一点。正是基于这些原因，我们认为胃类菌体将在dart试验中替代小鼠。

在这个项目中，我们建议直接针对以动物为主要模型的药物开发领域。首先，我们将调整胃泌素标准方案，以检测致畸药物的母体化合物和代谢物(如萨力度胺;THD &丙戊酸;VPA)影响胃胶质的发育。使用现有的报告mESC系(例如BraGFP)和表达所有3种细菌层标记的工程新系，我们将实时测量这些药物如何改变胃样蛋白的模式、基因表达和形态。疣状,原位杂交(ISH)和ISH连锁反应将提供对静态时间点细胞命运和模式变化的补充和增强的评估。通过将胃菌体与在体外我们将把胃样体暴露在以更生理的方式产生的一系列浓度的THD和VPA代谢产物中，以精确的时间间隔来确定模式被破坏的程度和时间。侧重于抗癫痫药物(即VPA，左乙拉西坦，佐尼沙胺)，我们将评估综合治疗对胃样体发育的影响，这是一种可能增加先天性畸形风险的治疗方案。

最后，我们将使用人类胚胎(hESC)和人类诱导多能性(hiPSC)干细胞系来建立生成胃样体的方案，这将使我们能够评估更适用于人类发育而不使用胚胎的药物的效果。使用荧光共聚焦和广角显微镜的组合，将量化感兴趣的药物(从第一个目标确定)对胃液样模式的实时(使用现有的三重细菌层报告hesc)和固定静态时间点的影响。该项目将使我们能够洞察药物诱导的发育毒性模型，该模型可以为人类的发展量身定制，为我们提供了一个有潜力大大减少在dart中使用动物的实验平台。