Nový „simulátor chorôb“ môže zmeniť spôsob, ako vedci hľadajú nové lieky. Toto zariadenie má potenciál zlepšiť zdravie nás všetkých
Vedci vyvinuli nový nástroj, ktorý im umožňuje efektívnejšie simulovať ľudské choroby a testovať potenciálne spôsoby liečby vo virtuálnom prostredí.
Veda a výskum nových liečiv nie je ľahkou cestou. A hoci sú regulácie pomerne prísne, tak pri vývoji nových liečiv, bohužiaľ, môže nastať aj smrť pacienta, hoci predchádzajúce experimenty nasvedčovali tomu, že sa nič také nestane. No to nie je jediný problém, s ktorým sa výskumníci môžu stretnúť. Oveľa častejšie sa stáva, že pri testovaní liečiv, látky fungujú napríklad v skúmavke alebo na zvieratách, no na ľuďoch nie sú účinné.
„Nie je nič medzi testovaním na zvieratách a klinickými skúškami na ľuďoch a zistili sme, že veľa liekov u ľudí zlyháva,“ povedala Julie Kim, jedna z autoriek výskumu.
Na tento problém reagujú vedci z Northwestern University Feinberg School of Medicine, ktorý vyvinuli špeciálne zariadenie, ktoré dokáže simulovať reakcie ľudských orgánov na rôzne typy chorôb.
Lattice otvára vedcom nové dvere pri vývoji liečiv
Toto zariadenie sa volá „Lattice“ a je navrhnuté tak, aby vedcom umožnilo študovať interakcie medzi až ôsmimi unikátnymi tkanivovými kultúrami orgánov (bunkami z ľudského orgánu) a chorobami po dlhší čas, ako tomu bolo doposiaľ, aby replikovali, ako budú skutočné orgány v tele človeka reagovať. Je to veľký krok vpred oproti súčasným in vitro systémom, ktoré okrem iného môžu študovať súčasne iba dve bunkové kultúry.
V súčasnosti sa nové lieky testujú v skúmavke (in vitro), potom na živočíšnych modeloch a následne v klinických skúšaniach na ľuďoch. Tieto metódy sú však nedostatočné vo svojej schopnosti exaktne replikovať zložité interakcie, ktoré sa vyskytujú v ľudskom tele.
„Zariadenie Lattice by mohlo byť tým medzistupňom medzi štúdiami na zvieratách a klinickými skúškami, pretože môžeme testovať lieky, ktoré prešli štúdiami na zvieratách, aby sme zistili, či sú bezpečné pre ľudské tkanivá. Je to ešte jedna bezpečnostná kontrola predtým, ako ich vložíme do tiel.“, približuje možné využitie zariadenia autorka štúdie, Kim.
Vedci zároveň hovoria, že hlavným cieľom tohto projektu je zistiť, čo sa deje vo vnútri tela ešte predtým, ako sa pustia do klinických testov. To umožňuje výskumníkom okrem iného ušetriť nielen čas, ale aj finančné zdroje.
Neprehliadnite
„Keď sa v tele niečo deje, presne nevieme, kto s kým komunikuje,“ uviedla vedúca výskumu Kim. „Lattice nám poskytuje obrovský pokrok. Táto platforma je oveľa vhodnejšia na napodobnenie toho, čo sa deje v tele, pretože môže súčasne simulovať mnoho orgánov.“, ďalej dopĺňa: „Napríklad obezita je hlavným rizikovým faktorom rakoviny endometrie. Nikdy sme nemohli študovať vplyv rizikových faktorov v jedle, pretože si vyžadujú dlhodobé kultivácie. V Lattice môžeme študovať, ako tuk priamo ovplyvňuje endometrium počas dlhšieho časového obdobia a študovať niektoré skoré zmeny, ktoré sa vyskytujú v endometriálnych bunkách.“
Lattice funguje ako mikrofluidické zariadenie s radom kanálov a čerpadiel, ktoré zabezpečujú tok média (simulovanej krvi) medzi ôsmimi jamkami. V závislosti od toho, ktorú chorobu alebo liek chcú vedci testovať, môžu naplniť každú jamku rôznou tkanivovou kultúrou, hormónom, chorobou alebo liekom.
„V súčasnosti vedci používajú misky, ktoré majú jeden alebo dva typy buniek, a potom robia hĺbkový výskum a analýzu, ale Lattice poskytuje obrovský pokrok. Táto platforma je oveľa vhodnejšia na napodobňovanie toho, čo sa deje v tele, pretože dokáže simulovať toľko orgánov naraz.“, prízvukuje Julie Kim.
Jedným z hlavných predností Lattice je jeho dlhodobá testovacia schopnosť. Bežné primárne bunkové kultúry v súčasných in vitro systémoch nedokážu dlho prežiť, ale zariadenie Lattice bolo navrhnuté tak, aby bunkám dodávalo čerstvé médium a zároveň eliminoval odpad. Vedci testovali systém až 28 dní a veria, že bude fungovať i dlhšie.
Komentáre