Општоприфатено е дека животните модели за тестирање на лекови и други медицински третмани имаат неколку сериозни недостатоци. Во некои случаи, овие методи се неетични и сурови. Покрај тоа, овие студии не се секогаш способни точно да ја предвидат човечката физиологија. Многу од овие студии доаѓаат со големи трошоци, што значи дека некои лекови никогаш нема да успеат во фазата на тестирање.
Истражувачите од целиот свет работат на развој на минијатурни човечки органи кои потенцијално би можеле да ги заменат испитувањата на животните и да ги забрзаат испитувањата на лековите. Нивните експерименти покажуваат дека оваа нова технологија може често да го предвиди одговорот на телото на лекови и болести без употреба на живи субјекти. Фармацевтската индустрија е изразувајќи интерес за оваа млада здравствена технологија, која помага да се поттикне неговата иновација.
Орган-на-чип за тестирање на дроги
Орган-на-чип е уред создаден со употреба на методи за производство на микрочипови. Таа содржи постојано перфузирани комори наредени од живи човечки клетки. Големината на малиот компјутерски мемориски стик, овој уред имитира биологија и функции на реални органи и е надградба на постоечките системи кои се користат денес (како што се живи клетки одгледувани во чаша од Петри).
Научниците веќе развиле различни органи-на-чипови: белите дробови, срцето, цревата и црниот дроб.
Белите дробови-на-чип, на пример, ги содржи и белодробните и капиларните клетки со едната страна изложени на крв-како медиум, а другиот да воздух. Ова им овозможува на научниците увид во делот на белите дробови каде се случува размена на гасови. Ова е област каде често се јавуваат пулмонални проблеми како што се инфекции и рак.
Белите дробови-на-чип е флексибилен, така што се протега и договара многу како човечко белодробно крило - реплицирајќи ја функцијата на живиот орган.
Технологијата на орган-на-чипс потекнува од лабораториите на Вис Институтот за биолошки инспириран инженеринг на Универзитетот Харвард. Некои комерцијални компании сега произведуваат чипови кои реплицираат и болен орган. Други се фокусираат на начинот на кој лековите - и веќе одобрени и ново развиени - се однесуваат на овие уреди во споредба со човечкото тело. Како што фармацевтските компании се согласуваат дека инвестирањето во чип-технологија е достојно извршување, понатамошните инвестиции и последователните подобрувања ќе ги направат органите-чипови уште покорисни во иднина.
Минатата година Emulate, Inc најави соработка во соработка со Johnson & Johnson и Wyss Institute за да ја процени нивната платформа за тромбоза на чип, која потенцијално може да се користи за тестирање на лекови за кои се знае дека предизвикуваат згрутчување на крвта. Чипот моделира различни фактори кои можат да придонесат за развој на згрутчување на крвта. Ако е успешна, оваа технологија може да се користи во клиничките испитувања на лекови за да се минимизира ризикот предизвикан од некои лекови - како што се имунотерапевтиците и онколошките лекови - познати за можните несакани ефекти поврзани со згрутчување на крвта.
Неодамнешните достигнувања во растечките рудиментарни органи од матични клетки, исто така, би можеле да ја поддржат технологијата на орган-на-чип. Експериментите покажуваат дека човечките матични клетки може да се програмираат за да произведат различни типови на ткива. Додека ќе потрае некое време пред оваа техника да се искористи за растење на персоналните органи за пациентите со трансплантација, таа веќе може да се примени за растење на човечко ткиво за модели на орган-на-чип.
Дали има наскоро да биде човек-на-чип?
Научниците од Институтот Вис сега работат на амбициозен проект: тие се обидуваат да ги поврзуваат различните органи на чипови за да создадат реплика на целото човечко тело.
Ова би можело да им помогне на испитувањата на дрога на неспоредлив начин. Повеќе ин витро "субјекти" може да бидат тестирани и анализирани за нивниот одговор на одреден лек за краток временски период.
Homo chippiens , како што моделот е хумористично наречен, исто така беше истражуван од страна на Агенцијата за заштита на животната средина на САД како алтернативен модел за проучување на ефектите од токсините од животната средина, како што се ефектите на диоксин и бисфенол А (БПА) врз човечкиот црн дроб.
Во моментов, речиси секој нов лек треба да помине долготрајно клиничко испитување, како и да биде тестиран на луѓето пред да го погоди пазарот. Развојот на минијатурни човечки органи може да го направи процесот на развој пократок со прескокнување дел од пробниот протокол на новиот лек. Сепак, некои експерти предупредуваат дека чиповите не можат да ја дофатат целосната сложеност на човечкиот орган и дека оваа технологија има ограничувања кои ќе треба да се решат пред да станат корисни како вистински алтернативи на реалните органи.