
英国即将启动一项耗资1100万英镑的突破性研究中心,致力于开发人体器官的数字化“双胞胎”,旨在彻底改变我们对疾病的认知与治疗方式。由葛兰素史克、伦敦帝国理工学院和牛津大学联合成立的“模型驱动医学中心”(MiMeC),将成为这一快速崛起领域的重要国家枢纽。
在葛兰素史克1100万英镑的资金支持下,该中心将专注于构建高度精细的人体器官与疾病计算机模型,即“数字孪生”。这些模型将使科学家能够模拟影响肺、肝、肾和软骨的疾病发展过程,并预测患者对不同治疗的反应。
研究人员表示,这种方法通过实现虚拟实验(有时被称为“硅内试验”),可显著加速新药的研发进程。
科学家们将能够在人体生物学的数字模型上测试药物,而不再仅仅依赖于实验室测试和漫长的临床研究。
帝国理工学院项目负责人史蒂文·尼德勒教授表示:“数学和计算技术的进步,正使此类模拟变得越来越可行。”
尼德勒教授指出,这些模型能让研究人员以极快的速度和极低的成本进行实验,有望重塑药物开发的模式。
在帝国理工学院,团队将利用人工智能和生物数据集构建针对特定患者的模型,通过数学方式呈现器官内数百万个相互作用细胞的状态。
这些机制模型旨在捕捉人体内的因果关系,而不仅仅是识别统计模式。
科学家认为,这将使模型更加稳健和可解释,从而更清晰地揭示疾病进展过程和治疗效果的产生机制。
在实际应用中,一种在实验室单细胞上测试的药物,可以通过数字孪生技术在整个器官系统中进行模拟。
在牛津大学,由海伦·伯恩教授和菲利普·迈尼教授领导的研究团队将开发多尺度模型,整合从分子水平到全身生理学的各个过程。
这些模型将用于模拟治疗反应、优化给药策略,并支持虚拟临床试验的设计。
该中心还将开发开源工具和标准,旨在整合各学科间零散的研究成果,并鼓励生命科学领域更广泛地采用建模方法。
葛兰素史克计划在五年内将此项技术应用于其药物研发流程,并将为MiMeC的研究人员提供行业实习机会以提供支持。
该公司相信,快速循环进行建模、预测和实验验证的能力,将有助于改善决策并减少代价高昂的后期研发失败。
葛兰素史克MiMeC联合主任安娜·谢尔博士表示:“这种方法将使科学家能够更高效地分析复杂数据集,并大规模测试科学设想。”
这一举措反映了医学领域向更个性化治疗方式的广泛转变,即根据个体患者情况量身定制治疗方案。
数字孪生技术——包括已在癌症研究中探索的应用——最终可能使临床医生能够实时预测结果并优化治疗方案。
支持者表示,如果取得成功,MiMeC将推动英国生命科学领域的发展,并助力向模型驱动医学转型,让模拟技术在研究和临床决策中发挥核心作用。




