Исследователи из Ирвингского медицинского центра Колумбийский университет они разработали система «орган-на-чипе», состоящая из человеческого сердца, печени, костной и кожной тканей и иммунных клеток: мини-мультиорганная модель человеческого тела.
Сконструированные ткани являются основой моделей болезней, однако человеческое тело состоит из различных типов тканей, которые взаимодействуют физиологически. В результате ученые пытаются разработать системы «орган на чипе», которые могут имитировать несколько органов человеческого тела и предоставлять больше информации о течении болезни и действии лекарств.
Мультиорганный чип, миниатюрное человеческое тело
Мультиорганная система на чипе размером с предметное стекло микроскопа. Различные «мини-органы» происходят из той же клеточной линии, что и индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки. И они также «связаны» друг с другом. Такие как? Из «кровотока» иммунных клеток.
Для чего это будет? К нескольким вещам: в том числе к изучению противоопухолевых препаратов. Первым, кто будет протестирован, является Доксорубицин, широко используемый и «подозреваемый» в побочных эффектах.
Команда разработала компьютерную модель для имитации всасывания, распределения, метаболизма и секреции этого препарата через «мини-органы» на мультиорганном чипе и изучила его эффекты.
Результаты
«Мы определили некоторые ранние молекулярные маркеры кардиотоксичности, основного побочного эффекта препарата. Мультиорганный чип был скорректирован для прогнозирования кардиотоксичности и кардиомиопатии. Факторы, которые часто требуют от врачей снижения дозировки доксорубицина или даже прекращения терапии», — говорит руководитель проекта Гордана Вунь Вуньяк-Новакович.
Вычислительные модели могут быть использованы в будущих исследованиях для точного прогнозирования эффектов других лекарств. Подробнее: чтобы помочь интерпретировать эффекты в клинических испытаниях.
В настоящее время команда изучает варианты мультиорганного чипа для изучения метастазов рака молочной железы и простаты, влияния ишемии на другие органы и т. д. Другие исследования будут посвящены влиянию Covid на сердце, легкие и сосудистую систему.
