Nova obećavajuća metoda za učinkovitije testiranje lijekova; istraživanje

Sustavi "organizma na čipu" bi uz sveobuhvatniji i kvalitetniji razvoj tehnologije u tom smjeru mogli postati vrlo koristan alat u procesu razvoja i testiranja lijekova.

Ilustrativna fotografija

AUTOR: Science Alert
OBJAVLJENO: 06.03.20 u 16:51
OSVJEŽENO: 06.03.20 u 16:51
https://bit.ly/3az6i2c
Sitni, pojednostavljeni organi uzgojeni u laboratoriju – poznati kao organoidi – mogu potencijalno ubrzati istraživanje i razvoj lijekova; znanstvenici su sada uspjeli proizvesti "ljudski organizam na čipu" (body-on-a-chip), koji se sastoji od nekoliko živih tkiva na mikroskopskoj razini. Rekli su da je to najsofisticiraniji model ljudskog tijela dosad, a mogao bi se pokazati značajnim u proučavanju mogućih opasnosti i koristi lijekova prije nego što se oni počnu koristiti na pravim ljudskim bićima.

Sitni organoidi, oko milijun puta manji od pravih organa, učinkovit su ispitni objekt za znanstvenike koji žele razviti lijekove i boriti se protiv pojedinih bolesti. Oni su posljednji u dugom nizu postignuća kada su u pitanju mogućnosti reprodukcije sitnih modela dijelova ljudskog tijela u laboratorijskim uvjetima.

Slični setovi međusobno povezanih organoida već su korišteni za precizno ispitivanje i obnavljanje otkrića o lijekovima za koje se ispostavilo da su previše toksični da bi ostali na tržištu; ova metoda može otkriti probleme koji nisu uočeni na ispitivanjima provedenim na životinjama ili stanicama uzgojenim u petrijevim posudama.

Nova, poboljšana verzija organoida uvodi više modela organa, povećavajući šanse za uočavanje opasnih nuspojava, piše Science Alert.

"Stvaranje ljudskih organa mikroskopske veličine za testiranje lijekova bio je logičan korak koji smo postigli u stvaranju organoida poput ljudskih organa", rekao je znanstvenik Thomas Shupe iz Instituta za regenerativnu medicinu Wake Forest (WFIRM). "Mnoge takve tehnologije razvijene na razini ljudskih organa, uključujući i stvaranje vrlo prirodnog okruženja u kojem stanice žive, također su dale izvrsne rezultate kada su spuštene na mikroskopsku razinu".

Shupe i kolege koristili su, kako kažu, "set tehnika biofabrikacije" kako bi stvorili minijaturne organe koji predstavljaju organe poput ljudskog mozga, srca, jetre, pluća, testisa, krvnih žila i debelog crijeva.

Svaki organ nastao je iz sitnog uzorka ljudskog tkiva i matičnih stanica, nakon čega su ugrađeni u sitne organe koji mogu preživjeti najmanje 28 dana. Ti organoidi mogu oponašati mnoge funkcije pravih organa koje predstavljaju i mogu uključivati stanice krvnih žila, imunološke stanice i fibroblasti vezivnog tkiva.

Neki od tih organoida postavljeni su blizu jedni drugima kako bi se dobio pojednostavljeni oblik ljudskog tijela, što je znanstvenicima omogućilo da promatraju kako različiti dijelovi naše anatomije mogu u različitim kombinacijama reagirati na određene lijekove, što je vrlo važan uvid.

"Znali smo gotovo od samog početka da moramo uključiti sve glavne tipove stanica prisutne u izvornom organu", rekao je biomedicinski inženjer Aleks Skardal sa Sveučilišta države Ohio. "Da bismo modelirali različite reakcije tijela na toksične spojeve, morali smo uključiti sve vrste stanica koje proizvode ove reakcije".

Organoidi koje je razvio ovaj tim mogu udahnuti trodimenzionalni život testovima koji su se prethodno radili na dvodimenzionalnim uzorcima tkiva i pružiti stručnjacima sveobuhvatniju i realniju predstavu o utjecajima određenih lijekova.

Budući da otprilike samo jedan na svakih 5.000 lijekova uspješno prođe put od pretkliničkih ispitivanja do tržišta, postoji veliki prostor za stvaranje učinkovitijeg i sigurnijeg procesa razvoja lijekova, u čemu ova metoda može imati veliki značaj.

Ako bi se realnije simulacije ljudskih organa mogle nastaviti razvijati, to bi moglo značiti ubrzavanje pronalaska novih lijekova, smanjenje cijene cijelog procesa, ali i smanjenje potrebe za ispitivanjem lijekova na životinjama.

"Najvažnije sposobnosti sustava ljudskog tkiva su sposobnost utvrđivanja toksičnosti lijeka za ljude u vrlo ranoj fazi razvoja [lijeka] i potencijalna primjena takvih sustava u personaliziranoj medicini", rekao je urolog Anthony Atala iz WFIRM-a. "Otklanjanje problematičnih lijekova u ranom procesu razvoja ili terapije može uštedjeti milijarde dolara i potencijalno spasiti živote".

Istraživanje je objavljeno u časopisu Biofabrication.

Prevela: Ružica Ereš