Pages Menu
Categories Menu

Опубликовано 31 03 2014 в рубриках Featured, Новые технологии | 1 коммент.

Создан симулятор человеческой печени

Создан симулятор человеческой печени

В США уже давно разрабатывают «настольного человека» — действующую модель человеческого организма, достоверно имитирующую его жизнедеятельность. 26 марта 2014 года в Финиксе прошла конференция Общества токсикологии, на которой было заявлено о значительном прогрессе в его функционировании.

Теперь можно наглядно видеть и анализировать процесс реагирования печени на воздействие химических токсинов, не мучая реальных людей ( хотя ученым и так не дают намеренно травить людей ядами в научных целях). Представил модель директор Института исследований биосистем  Университета Вандербильта (VIIBRE) Джон Виксво (John Wikswo).  Он разрабатывал ее под руководством Раши Лаер (Rashi Iyer) из Лос-Аламосской национальной лаборатории в течение 5 лет. Денег на это ушло 19 миллионов долларов (не знаю – много это или мало).

В «настольном человеке» работают  четыре взаимосвязанных модели человеческих органов – печени, сердца, легких и почек. Похожие программы создания миниатюрных «органов на чипах»  ведут  Национальный институт здоровья  и Агентство передовых оборонных исследований.

По словам Виксво первичным импульсом для его исследований стали проблемы, возникающие при разработке новых лекарств. Многообещающие лекарства, хорошо показавшие себя при испытаниях на клеточных культурах и в опытах на животных, впоследствии терпят фиаско когда проверяются на людях. Довольно часто это связано с токсическими эффектами. И зачем тратить деньги на первичное  тестирование на клеточных линиях и животных, если позитивный результат в данном случае ничего не гарантирует? А ведь в трубу в связи с этим уходит аж 1 миллиард долларов ( уверен, что это много).

В последние годы множество ученых по всему миру начали разрабатывать более релевантные  и продвинутые тесты на эффективность и токсичность лекарств, создавая небольшие биореакторы, способные формировать  ткани человеческих органов и оснащенные сенсорами для мониторинга состояния этих квазиорганов.  Но сверхзадача состоит в том, чтобы  соединить модели отдельных органов химическим путем,  имитирующим реальный, через суррогат крови .  Американцы надеются что этот ”homo minutus” (человек маленький), с  его способностью симулировать пространственную и функциональную комплексность человеческих органов, покажет более аккуратный путь  скрининга новых препаратов на наличие побочных эффектов, нежели существующие методы.

Устройства этого типа могут принести очень существенную пользу и в области токсикологии. В коммерческих отраслях на сегодняшний день используются десятки тысяч химических соединений, но только небольшая их часть протестирована на токсичность.  А те, что протестированы, проверялись только на острую токсичность, поэтому их влияние на возникновение и развитие хронических заболеваний по сию пору не исследовано ввиду больших временных и денежных затрат. Работающая модель человеческого организма сделает такое тестирование более дешевым и быстрым.

Один из ключевых вопросов при создании вышеописанных моделей – это вопрос масштаба, т.е какого размера должны быть искусственные органы. Разные исследовательские группы  используют разный масштаб , от микрочеловека (одна миллионная от естественного размера) до милличеловека (1 тысячная).  Масштаб очень важен. Если размер слишком мал, будет трудно воспроизвести физиологию, потому что нужен клеточный кворум, для того чтобы клетки функционировали как орган. Если размер слишком велик — модель становится неоправданно дорогой.

В рамках проекта ATHENA (Advanced Tissue-engineered Human Ectypal Network Analyzer), сотрудники берлинской клиники Charite (там находилась на излечении радистка Кэт в «Семнадцати мгновениях весны»)  разработали оригинальную перфузионную систему стоимоcтью 80000$ размером с маленький холодильник.  А вышеупомянутый Виксво и его команда сделали девайс размером 5х4х3,5 дюйма и обошелся он всего в 2000 долларов. При этом клетки человеческой печени остаются живыми и здоровыми достаточно долго, ближайшая цель – чтобы они прожили месяц.

При создании системы из органов важно еще , чтобы они согласовывались в размерах между собой: не может сердце малыша снабжать кровью печень взрослого человека. Ученые говорят, что все они приладят как надо. Получилось с печенью – получится и с другими органами.

Дилетантский вывод: нам всем хочется лечиться максимально безвредными лекарствами. Хорошо,  что ученый мир пошел по пути наиболее достоверного моделирования происходящих внутри нас процессов. Пусть они быстро и дешево тестируют препараты, которые нам в будущем будут продавать фармацевты, а мы будем более уверены в том, что первая медицинская заповедь «не навреди» соблюдена, а значит у нас есть шанс пожить подольше и повеселее.

Один комментарий

  1. Интересная статья! Спасибо,что доступно написана.
    Хочется,чтобы все так хорошо и было..в тестировании медпрепаратов. А то может случится так,что фармацевты начнут спекулировать..например, препараты,которые проверены на этих лабораторных органах будут стоить дороже, чем те, которые не проверены. Это будет печально!

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *