Исследователи Медицинского центра Ирвинга 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.
В основе моделей заболеваний лежат искусственные ткани. Однако человеческое тело состоит из различных типов тканей, которые физиологически взаимодействуют друг с другом. В результате ученые пытаются разработать системы «орган-на-чипе», которые смогут имитировать больше органов человеческого тела и предоставлять дополнительную информацию о течении заболеваний и эффекте 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 тоже «связаны» друг с другом. Как? Из «кровяного русла» иммунных клеток.
Для чего это будет? К нескольким вещам: в том числе к изучению противоопухолевых препаратов. Первым, кто будет протестирован, является Доксорубицин, широко используемые и «подозреваемые» в возникновении побочных эффектов.
Команда разработала вычислительную модель для моделирования абсорбции, распределения, метаболизма и секреции этого препарата в «мини-органах» на мультиорганном чипе и изучила его эффекты.
Результаты
«Мы определили некоторые ранние молекулярные индикаторы кардиотоксичности, основного побочного эффекта препарата. Мультиорганный чип правильно предсказал кардиотоксичность и кардиомиопатию. Факторы, которые часто требуют от врачей снижения дозировок 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 метастазирования рака молочной железы, а также рака простаты, влияния ишемии на другие органы и многого другого. Другие исследования будут посвящены влиянию Covid на сердце, легкие и сосудистую систему.
