Organ-On-A-Chip технологиясы медициналық зерттеулерді өзгертеді

Дәрі-дәрмектерді және басқа да емдеу әдістерін тексеру үшін жануарлардың үлгілері бірнеше маңызды кемшіліктерге ие екендігі кеңінен танылды. Кейбір жағдайларда бұл әдістер әдепсіз және қатал. Сонымен қатар, бұл зерттеулер әрқашан адам физиологиясын дәл болжай алмайды. Осы зерттеулердің көпшілігі үлкен шығындармен қамтамасыз етіледі, яғни кейбір препараттар оны тестілеу кезеңіне енгізе алмайды.

Жер шарының зерттеушілері жануарлардың сынақтарын алмастыруға және есірткі сынақтарын жылдамдатуға қабілетті миниатюралық органдарды дамыту бойынша жұмыстар жүргізіп жатыр. Олардың эксперименттері пайда болған жаңа пайда болған технология жиі тірі заттар пайдаланбай, есірткіге және ауруларға дененің жауаптарын болжай алатындығын көрсетеді. Фармацевтика өнеркәсібі өздерінің инновацияларын жандандыруға көмектесетін бұл денсаулық технологиясына қызығушылық танытады.

Дәрі-дәрмектерді тестілеу үшін Organ-On-A-Chip

Чиптегі орган микрочип шығару әдістерін қолданатын құрылғы. Онда тірі адам клеткалары жасаған тұрақты перфузионды камералар бар. Кішкентай компьютерлік жадтың таяқшасының өлшемі осы құрылғы биологияны және нақты органдардың функцияларын имитациялайды және бүгінгі қолданыстағы жүйелерде (мысалы, петрри тағамында өсірілген тірі жасушалар) жаңартылады.

Ғалымдар қазірдің өзінде әртүрлі мүшелерді: жеңіл, жүрек, ішек және бауырды дамытты.

Мысалы, өкпе-ағзадағы өкпенің және капиллярлық клеткалардың бір жағы қанға ұқсас ортада, екіншісі ауаға әсер етеді. Бұл ғалымдарды газ алмасуы болатын өкпенің бөлігін түсінуді қамтамасыз етеді. Бұл облыста инфекциялар мен рак ауру сияқты өкпе аурулары кездесетін аймақ.

Өткелдегі ақуыз икемді, сондықтан ол тірі органның функциясын репликациялау - адамның өкпесі сияқты созылады және келіседі.

Organs on chips технологиясы Гарвард университетіндегі биотехнологияға арналған Wyss институтының зертханасынан шыққан. Кейбір коммерциялық компаниялар қазіргі уақытта ауру органды көшіретін чиптер дайындайды. Басқалары дәрілік препараттарға - бұрын бекітілген және жаңадан дамыған - бұл құрылғыларда адам ағзасына қарағанда өзін ұстанады. Фармацевтикалық компаниялар чиптің технологиясына инвестиция құюды лайықты іздестіруге келісетіндіктен, әрі қарайғы инвестициялар мен кейінгі түзетулер ағзалардағы чиптерді болашақта да пайдалы етеді.

Өткен жылы Emulate Inc. корпорациясы Johnson & Johnson және Wyss институтымен қан жинауға себеп болатын есірткіні сынау үшін қолданылуы мүмкін тромбозды-ақ-чип платформасын бағалау үшін зерттеу ынтымақтастығын жариялады. Чиптің қан жасушасының дамуына ықпал ететін түрлі факторлар. Егер табысты болса, бұл технология кейбір препараттардың туындаған қауіп-қатерін азайту үшін клиникалық дәрілік препараттарда қолданылуы мүмкін, мысалы, иммуно-терапия және онкологиялық препараттар - бұл қанның ұюына байланысты болатын жанама әсерлер үшін белгілі.

Ісік клеткаларының өсіп келе жатқан рудиенді органдарының соңғы жетістіктері, сондай-ақ, микро-чип технологиясын қолдана алады. Тәжірибе көрсеткендей, адамның бағаналы жасушалары әртүрлі тіндерді алу үшін бағдарламалануы мүмкін. Бұл әдіс трансплантталған науқастар үшін дербестендірілген мүшелерді өсіру үшін қолданыла бастаса да, ол ағзадағы ағзаға арналған үлгілер үшін адамның тінін өсіру үшін қолданыла алады.

Жақында бола ма адам-On-A-Chip?

Вайс институтындағы ғалымдар қазірдің өзінде өршіл жоба бойынша жұмыс істейді: олар адам ағзасының репликасын жасау үшін әртүрлі ағзаларды байланыстырады.

Бұл есірткі сынақтарын теңдесі жоқ жолмен қамтамасыз етуі мүмкін. Көптеген in vitro «субъектілері» қысқа уақыт ішінде белгілі бір препаратқа жауап беруі үшін сыналды және талданды.

Хомо Чиппиенс , бұл модель әзіл-қалжыңға салынғандықтан, АҚШ-тың Қоршаған ортаны қорғау агенттігі адамның бауырында диоксин мен Бисфенол А (BPA) әсерлері сияқты экологиялық токсиндердің әсерін зерттеудің балама моделі ретінде зерттелді.

Қазіргі уақытта кез-келген жаңа препаратты ұзақ уақыт бойы клиникалық сынақтан өткізуге, сондай-ақ нарыққа шықпас бұрын адамдарға сынау керек. Миниатюралық органдардың дамуы жаңа препараттың сынақ протоколының бір бөлігін өткізіп, даму процесін қысқартып жіберуі мүмкін. Алайда, кейбір сарапшылардың айтуынша, чиптер адам ағзасының толық күрделілігін қолдана алмайды және бұл технологияның нақты органдардың шынайы баламасы ретінде пайдалы болмай тұрып шешілуі керек шектеулер бар.