Vedci vytvorili funkčnú repliku ľudských orgánov s veľkosťou takmer jednej milióntiny

(Todorean Gabriel/EyeEm/Getty Images)

Drobné, zjednodušené orgány pestované v laboratóriu – známe ako organoidy - môže potenciálne urobiť výskum a vývoj liekov oveľa rýchlejším procesom; teraz vedci vytvorili ľudské „telo na čipe“, ktoré sa skladá z niekoľkých živých tkanív v mikroskopickom meradle.

Nazýva sa doteraz najsofistikovanejším laboratórnym modelom ľudského tela a mohol by sa ukázať ako neoceniteľný pri zisťovaní možných nebezpečenstiev a výhod liekov predtým, ako si ich zvyknú na skutočné ľudské bytosti.

Drobné organoidy – približne jedna milióntina veľkosti ich organických náprotivkov – sú v skutočnosti testovacím lôžkom pre výskumníkov, ktorí chcú vyvinúť lieky a bojovať proti chorobám. Je to posledný z dlhej série pokrokov v schopnosti reprodukovať drobné modely častí ľudského telav laboratórnych podmienkach.



Podobné zostavy prepojených organoidov sa už použili na presné zopakovanie zistení o liekoch, o ktorých sa zistilo, že sú príliš toxické na to, aby zostali na trhu; metóda dokáže zachytiť problémy, ktoré neboli zistené pri testoch vykonaných v testovanie na zvieratách alebo na bunkách kultivovaných v Petriho miskách.

Nová zväčšená verzia predstavuje viac modelov orgánov, čím zvyšuje šance na zachytenie nebezpečných vedľajších účinkov.

„Vytvorenie mikroskopických ľudských orgánov na testovanie liekov bolo logickým rozšírením práce, ktorú sme vykonali pri budovaní orgánov ľudského rozsahu,“ hovorí lekársky vedec Thomas Shupe z Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM).

'Mnohé z rovnakých technológií, ktoré sme vyvinuli na úrovni ľudí, ako napríklad zahrnutie veľmi prirodzeného prostredia pre život buniek, tiež priniesli vynikajúce výsledky, keď sa dostali na mikroskopickú úroveň.'

Shupe a jeho kolegovia použili na vytvorenie miniatúrnych orgánov to, čo opisujú ako „súbor biologických techník“, ktoré zahŕňajú znázornenie ľudského mozgu, srdca, pečene, pľúc, semenníkov, vaskulatúry a hrubého čreva.

Každý organoid začínal malou vzorkou buniek ľudského tkaniva a kmeňových buniek , ktoré boli následne upravené do malých orgánov s dobou použiteľnosti najmenej 28 dní. Napodobňujú mnohé z funkcií skutočného orgánu, ktorý kopírujú, a môžu zahŕňať bunky krvných ciev, imunitné bunky a fibroblasty spojivového tkaniva.

Pol tucta zmenšených orgánov bolo zostavených v tesnej blízkosti, aby predstavovali zjednodušené ľudské telo, čo výskumníkom umožnilo vidieť, ako môžu rôzne časti našej anatómie reagovať v kombinácii, keď sa aplikujú určité lieky. Tento prehľad môže byť neoceniteľný.

'Veľmi skoro sme vedeli, že musíme zahrnúť všetky hlavné typy buniek, ktoré boli prítomné v pôvodnom orgáne,' hovorí biomedicínsky inžinier Aleks Skardal , zo Štátnej univerzity v Ohiu. 'Aby sme mohli modelovať rôzne reakcie tela na toxické zlúčeniny, potrebovali sme zahrnúť všetky typy buniek, ktoré produkujú tieto reakcie.'

Organoidy, ktoré tím vytvoril, môžu dať 3D život testom, ktoré by sa predtým uskutočnili s 2D vzorkami tkaniva, čo odborníkom poskytuje komplexnejšiu a realistickejšiu predstavu o vplyvoch, ktoré môže mať konkrétny liek.

Iba s Odhadnuté 1 z 5 000 liekov, ktoré sa dostanú z predklinických testov na trh, je veľa priestoru na to, aby bol proces vývoja liekov efektívnejší a bezpečnejší.

Mohli by sme získať nové lieky rýchlejšie, s nižšími nákladmi a bez takej (alebo akejkoľvek) potreby testovania na zvieratách, ak by bolo možné lepšie rozvinúť realistické ľudské simulácie, ako je táto super-malá na báze organoidov.

„Najdôležitejšou schopnosťou tkanivového systému ľudského orgánu je schopnosť určiť, či je alebo nie je liek toxický pre ľudí vo veľmi skorom štádiu vývoja, a jeho potenciálne využitie v personalizovanej medicíne,“ hovorí urológ Anthony Atala , od spoločnosti WFIRM.

'Odstránenie problémových liekov na začiatku procesu vývoja alebo terapie môže doslova ušetriť miliardy dolárov a potenciálne zachrániť životy.'

Výskum bol publikovaný v r Biologická výroba .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.