В медицинских исследованиях опыты на животных остаются неизбежным злом.
Европейские исследователи из Fraunhofer разработали многообещающую альтернативу негуманным экспериментам.
Миниатюрный синтетический организм поможет ученым реалистично воспроизводить даже сложные метаболические процессы, происходящие в теле человека.
Можно долго перечислять все те блага, которые принесла нам современная медицина и фармакология, избавив от многочисленных заболеваний и продлив жизнь на десятки лет. Но есть и обратная сторона медали: чтобы проверить эффективность и безопасность лекарственных препаратов и методов лечения, ученые должны проводить опыты на животных.
Уже много лет ученые из разных стран стараются найти альтернативу этим экспериментам, но пока что многие вещи не получается воспроизвести без живого организма. Чтобы понять влияние вещества на организм недостаточно протестировать его на изолированных клетках или органах.
«Большинство лекарственных веществ работают системно, воздействуя на весь организм. Поэтому многие токсичные субстанции образуются в результате тех или иных метаболических процессов, а эти токсины могут повлиять только на определенные органы, порой не связанные напрямую с органами-мишенями», - поясняет доктор Фрэнк Зоннтаг (Frank Sonntag), научный сотрудник Института материалов Фраунгофера в Дрездене и Beam Technology IWS.
Микрочип имитирует систему кровообращения человека
Исследователи из Fraunhofer вместе со своими коллегами из Института Биотехнологий при Берлинском техническом университете создали оригинальное решение, которое может оставить в прошлом опыты на животных. Они разработали «мультиорганный микрочип», который способен воспроизводить сложные обменные процессы в человеческом теле с беспрецедентной точностью.
«Наша система представляет собой синтетический мини-организм в масштабе 1:100000. Человеческие клетки из разных органов могут быть помещены в разные слоты внутри чипа. Исследователи могут собирать кровь и донорские клетки, которые будут использованы для научных целей. Каждый мини-орган подключается к другим при помощи тончайших канальцев («сосудов»). Таким способом ученые могут имитировать кровообращение», - пишет Зоннтаг.
Работая в точности как человеческое сердце, мини-насос непрерывно транспортирует жидкую клеточную культуру через бесконечное число микроскопических каналов. Исследователи из IWS предусмотрели возможность модифицировать конфигурацию конкретного мини-организма в зависимости от особенностей эксперимента. В каждой контрольной точке системы можно собирать точные данные о концентрациях активного вещества, метаболитов и др. С такой системой можно тестировать не только средства системного действия, но и местные средства, и даже косметику.
