在一颗电脑化的人心上测试药物

一种新的人的心脏的电脑模型可预测用来治疗心律异常药物的副作用。 这一研究打下了研发虚拟药物测试系统的基础。该系统可使医生在将药物用于病人之前预计其副作用。 尽管在过去的50年中人们作出了许多的尝试，但心律异常的长久性治疗失败了，其部分原因是因为人们无法预测药物将如何改变心脏的电生理行为。 在某些案例中，药物会损害心电系统或实际上令异常的心搏恶化，这种情况会触发病人的猝死。 由Colleen Clancy及其同事研发的心脏模拟并不会受到动物试验的局限性的束缚（这些动物实验可能会代价昂贵且耗费时间），并可在一个大范围的不同浓度、心律和疾病情况范围内快速地查看药物的副作用。

该模型描述了药物是如何与心脏细胞的离子通道相互作用的。 在正常情况下，个体的心脏细胞会通过在细胞膜上开关的离子通道而产生电信号。 这些电信号会在细胞间扩散，并表现为在整个心脏中的电波，告知心肌以规则的间隔收缩，并将血液泵到脑部及其它重要的器官。 研究人员通过研发代表离子通道开放和关闭的数学公式来模拟心脏组织，并用其它的公式以数学方式在单个细胞间将这些事件进行连接以模拟整个的心脏组织。 药物是以数学方式输给该模型的，研究人员可以观看任何的药物副作用以及发生这些副作用时的药物浓度。 文章的作者用两种药（利多卡因和氟卡尼）来测试这个模型。 在某个单一心脏细胞的模型中，这两种药物都会使心搏减缓但不会出现问题。 但当将其用于整个组织模型的时候，氟卡尼会引起严重的副作用。 在兔子心脏的试验中证实了该模型的结果。 该研究指出，电脑模拟活体心脏组织是一种淘汰可能是有害的药物的有用工具。

EurekAlert!