Organs-On-A-Chip Tækni breytir læknisfræðilegum rannsóknum

Það hefur verið víða viðurkennt að dýralíkönum til að prófa eiturlyf og önnur lækningameðferð hafi nokkrar alvarlegar gallar. Í sumum tilvikum eru þessar aðferðir siðlaus og grimm. Þar að auki eru þessar rannsóknir ekki alltaf hægt að mæla nákvæmlega mannslíffræði. Mörg þessara rannsókna koma með miklum kostnaði, sem þýðir að sum lyf geta aldrei gert það í prófunarfasa.

Vísindamenn um allan heim hafa unnið að því að þróa lítinn mannleg líffæri sem gætu hugsanlega komið í stað dýraprófunar og flýttu rannsóknum á eiturlyfjum. Tilraunir þeirra sýna að þessi vaxandi tækni getur oft spáð viðbrögð líkamans við lyf og sjúkdóma án þess að nota lifandi einstaklinga. Lyfjafyrirtækið er að vekja áhuga á þessu verðandi heilsutækni sem hjálpar til við að nýta nýsköpun sína.

Organ-On-A-Chip fyrir lyfjapróf

Líffæri-á-flís er tæki búið til með örveruframleiðsluaðferðum. Það inniheldur stöðugt perfused chambers lína af lifandi manna frumur. Stærð lítill tölva minni stafur, þetta tæki líkar líffræði og virkni alvöru líffæri og er uppfærsla á núverandi kerfi í notkun í dag (eins og lifandi frumur vaxið í petri fat).

Vísindamenn hafa þegar þróað mismunandi líffæri á flísum: lungum, hjarta, þörmum og lifur.

Lung-on-a-flís, til dæmis, inniheldur bæði lungna- og háræðasjúkdóma með annarri hliðinni sem verða fyrir blóðkenndu miðli og hitt í loft. Þetta veitir vísindamönnum innsýn í hluta lungunnar þar sem gasaskipti eiga sér stað. Þetta er svæðið þar sem lungnabólga, svo sem sýkingar og krabbamein, koma oft fram.

Lung-on-a-flís er sveigjanleg, þannig að það stækkar og samverkar mikið eins og lungnasjúkdómur - endurtaka virkni líffæra.

Orgel-á-flís tækni kemur frá Labs Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering á Harvard University. Sumir auglýsing fyrirtæki eru nú framleiðsla flís sem endurtaka sýkt líffæri eins og heilbrigður. Aðrir eru með áherslu á hvernig lyf - bæði þegar samþykkt og nýlega þróuð - haga sér í þessum tækjum í samanburði við mannslíkamann. Eins og lyfjafyrirtæki eru sammála um að fjárfesting í flísatækni sé verðug leit, mun frekari fjárfesting og síðari hreinsun gera líffæri á flísum enn gagnlegri í framtíðinni.

Á síðasta ári tilkynnti Emulate, Inc. rannsóknarverkefni með Johnson og Johnson og Wyss Institute að meta blóðtappa þeirra á flís sem gæti hugsanlega verið notuð til að prófa lyf sem vitað er að valda blóðtappa. Flísin mótar mismunandi þætti sem gætu stuðlað að þróun blóðtappa. Ef þetta tekst vel, gæti þessi tækni verið notuð í klínískum rannsóknum á lyfjameðferð til að draga úr hættu á sumum lyfjum - svo sem ónæmismeðferð og krabbameinslyfjum - þekkt fyrir hugsanlegar aukaverkanir sem tengjast blóðstorknun.

Nýlegar framfarir í vaxandi rudimentary líffæri frá stofnfrumum gætu einnig stuðlað að líffæra-á-flís tækni. Tilraunir sýna að hægt sé að forrita mannslíkamafrumur til að framleiða mismunandi gerðir vefja. Þó að það taki nokkurn tíma áður en þessi tækni er hægt að nota til að vaxa sérsniðnar líffæri fyrir ígræðslu, þá getur það þegar verið beitt til að vaxa mannavef fyrir líkön-á-flís módel.

Mun það fljótlega vera manna-á-flís?

Vísindamenn við Wyss-stofnunina eru nú að vinna að metnaðarfullu verkefni: Þeir líta á að tengja mismunandi líffæri-á-flís til að búa til eftirmynd af öllu mannslíkamanum.

Þetta gæti aðstoðað lyfjapróf á óviðjafnanlega hátt. Hægt er að prófa margar in vitro "einstaklinga" og greina þær fyrir svörun við tilteknu lyfi á stuttum tíma.

Homo chippiens , sem líkanið hefur verið kallað til gamans, hefur einnig verið könnuð af bandaríska umhverfisverndarstofnuninni sem valkostur fyrir rannsóknir á áhrifum umhverfisáhrifa, svo sem áhrif díoxíns og bisfenól A (BPA) á lifrarstarfsemi manna.

Í augnablikinu þarf nánast hvaða nýju lyf sem er að vera í langan klínískri rannsókn, svo og að prófa á menn fyrst áður en það smellir á markaðinn. Þróun lítillar manna líffæra gæti gert þróunarferlið styttri með því að sleppa hluta prófsóknar siðareglur nýju lyfsins. Sumir sérfræðingar benda hins vegar á að flögur geti ekki náð fullnægjandi mannslífi og að þessi tækni hafi takmarkanir sem þurfa að vera beint áður en þau verða gagnleg sem sannar kostir við raunveruleg líffæri.