Συσκευή μιμείται τις αντιδράσεις του οργανισμού σε νέα φάρμακα - Τέλος στα πειραματόζωα;
Επιμέλεια
Διονυσία Προκόπη
Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή συσκευή, κατασκευασμένη από 3-D εκτυπωτή, η οποία θα μπορούσε να επιταχύνει την πρόσβαση των ασθενών σε νέα φάρμακα και να εξαλείψει την ανάγκη για δοκιμές σε ζώα.
Πρόκειται για μια συσκευή body-on-a-chip (BOC), ένα συστήματα πολλαπλών οργάνων σχεδιασμένο να μιμείται την ανθρώπινη φυσιολογική απόκριση στα φάρμακα, με στόχο να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου όσο και η πιθανή τοξικότητά του. Για τις δοκιμές νέων φαρμάκων σήμερα χρησιμοποιούνται ζώα στα αρχικά στάδια ανάπτυξης νεών θεραπειών.
Η συσκευή που ανέπτυξαν οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Εδιμβούργου είναι η πρώτη του είδους της στον κόσμο. Μιμείται με μεγάλη ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο κυκλοφορεί ένα φάρμακο στον οργανισμό ενός ασθενούς. Τα πέντε διαμερίσματα της πλαστικής συσκευής αντιγράφουν την ανθρώπινη καρδιά, τους πνεύμονες, τους νεφρούς, το ήπαρ και τον εγκέφαλο. Συνδέονται με κανάλια που μιμούνται το ανθρώπινο κυκλοφορικό σύστημα, μέσω των οποίων μπορούν να διοχετευθούν τα προς δοκιμή φάρμακα.
Η πλαστική συσκευή παράγει λεπτομερείς τρισδιάστατες απεικονίσεις χρησιμοποιώντας σάρωση ποζιτρονικής τομογραφίας (PET), που δείχνουν τι συμβαίνει μέσα στα μικροσκοπικά όργανα. «Οι εικόνες PET είναι αυτό που μας επιτρέπει να διασφαλίσουμε ότι η ροή (των νέων φαρμάκων που δοκιμάζονται) είναι ομοιόμορφη», δήλωσε στη βρετανική εφημερίδα Guardian ο εφευρέτης της συσκευής, Liam Carr. Η σάρωση PET περιλαμβάνει την έγχυση μικροσκοπικών ποσοτήτων ραδιενεργών ενώσεων στο τσιπ για τη μετάδοση σημάτων σε μια εξαιρετικά ευαίσθητη κάμερα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αξιολογήσουν καλύτερα την επίδραση νέων φαρμάκων.
«Αυτή η συσκευή είναι η πρώτη που σχεδιάστηκε ειδικά για τη μέτρηση της κατανομής φαρμάκων με ομοιόμορφη ροή σε τμήματα οργάνων που είναι αρκετά μεγάλα ώστε να προσομοιάζουν την πρόσληψη φαρμάκου για μαθηματική μοντελοποίηση. Ουσιαστικά, μας επιτρέπει να δούμε πού πηγαίνει ένα νέο φάρμακο στο σώμα και πόσο καιρό παραμένει εκεί, χωρίς να χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε άνθρωπο ή ζώο για να το δοκιμάσουμε» πρόσθεσε ο κύριος ερευνητής. «Η πλατφόρμα είναι ευέλικτη και μπορεί να είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τη διερεύνηση διαφόρων ανθρώπινων ασθενειών, όπως ο καρκίνος, οι καρδιαγγειακές παθήσεις, οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες και οι ασθένειες του ανοσοποιητικού».
Μάλιστα, οι χρήσεις της συσκευής περιορίζονται «μόνο από τα επιστημονικά ερωτήματα που μπορούμε να σκεφτούμε» σημείωσε ο ίδιος. «Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να έχουμε ένα μοντέλο λιπώδους ηπατικής νόσου στη συσκευή και να το χρησιμοποιήσουμε για να δούμε πώς το ήπαρ που νοσεί επηρεάζει άλλα όργανα όπως η καρδιά, ο εγκέφαλος, οι νεφροί κ.λπ. και πώς οι ασθένειες μπορούν να αλληλοεπιδρούν».
Η Dr Adriana Tavares από το Κέντρο Καρδιαγγειακής Επιστήμης του Εδιμβούργου (CVS), δήλωσε ότι η σύνδεση πέντε οργάνων μαζί σε μια συσκευή, θα βοηθούσε τους επιστήμονες να μελετήσουν αποτελεσματικά πώς ένα νέο φάρμακο μπορεί να επηρεάσει ολόκληρο το σώμα ενός ασθενούς. «Αυτός είναι ένας πραγματικά σημαντικός τομέας ιατρικής έρευνας, καθώς μαθαίνουμε συνεχώς πώς οι ασθένειες που παραδοσιακά θεωρούνται ότι περιορίζονται σε ένα όργανο ή σύστημα μπορούν να έχουν διαφορετικές επιπτώσεις σε άλλα όργανα ή διαφορετικά διασυνδεδεμένα συστήματα. Συσκευές όπως η πλατφόρμα body-on-chip είναι απαραίτητες για την αποκάλυψη των μηχανισμών που κρύβουν τις συστηματικές επιδράσεις των τοπικών ασθενειών, καθώς και για τη διερεύνηση των εκτός στόχου επιπτώσεων των φαρμάκων, που μπορεί να είναι θεραπευτικές, χρήσιμες ή επιζήμιες» πρόσθεσε.
Η Dr Tavares εκτιμά ότι η συσκευή μπορεί να οδηγήσει στην εξάλειψη της ανάγκης χρήσης ζώων στην πρώιμη ανάπτυξη φαρμάκων και παράλληλα να έχει και άλλα οφέλη: «Αυτή η μη ζωική προσέγγιση θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος ανακάλυψης φαρμάκων, να επιταχύνει τη μετάφραση των φαρμάκων στην κλινική πράξη και να βελτιώσει την κατανόησή μας για τις συστημικές επιδράσεις των ανθρώπινων ασθενειών, χρησιμοποιώντας μοντέλα που είναι πιο αντιπροσωπευτικά για την ανθρώπινη βιολογία από τα ζωικά μοντέλα».
Η συσκευή body-on-chip αναπτύχθηκε με τη στήριξη του βρετανικού οργανισμού για την Αντικατάσταση, Βελτιστοποίηση και Μείωση των Ζώων στην Έρευνα (NC3Rs) και του βραβείου διδακτορικών σπουδών που συγχρηματοδοτείται από τη Unilever.
(Πηγή: The Guardian)
Σχετικές ειδήσεις
Δημοφιλείς Ειδήσεις
