Учени направиха функционална реплика на човешки органи с почти един милионен размер

(Todorean Gabriel/EyeEm/Getty Images)

Малки, опростени органи, отгледани в лаборатория – известни като органоиди - може потенциално да направи изследванията и разработването на лекарства много по-бърз процес; сега учените са произвели човешко „тяло върху чип“, състоящо се от няколко живи тъкани в микроскопичен мащаб.

Наричат ​​го най-усъвършенствания лабораторен модел на човешкото тяло досега и може да се окаже безценен при разработването на възможните опасности и ползи от лекарствата, преди те да бъдат използвани върху действителни човешки същества.

Малките органоиди – приблизително една милионна от размера на техните органични двойници – всъщност са тестово поле за изследователи, които искат да разработят лекарства и да се борят с болести. Това е най-новото в дълга поредица от постижения в способността да се възпроизвеждат малки модели на части от човешкото тялов лабораторни условия.

Подобни настройки на взаимосвързани органоиди вече са били използвани за точно възпроизвеждане на открития за лекарства, за които е установено, че са твърде токсични, за да останат на пазара; методът може да улови проблеми, които не са забелязани в тестовете, проведени в тестване върху животни или върху клетки, култивирани в петриеви панички.

Новата увеличена версия въвежда повече модели на органи, подобрявайки шансовете за улавяне на опасни странични ефекти.

„Създаването на микроскопични човешки органи за тестване на лекарства беше логично продължение на работата, която сме извършили в изграждането на органи в човешки мащаб“, казва медицинският учен Томас Шупе от Института за регенеративна медицина Уейк Форест (WFIRM).

„Много от същите технологии, които сме разработили на ниво човешки мащаб, като включването на много естествена среда за живеене на клетките, също дадоха отлични резултати, когато бяха сведени до микроскопично ниво.“

Шупе и колегите му използваха това, което те описват като „инструментариум от техники за биофабрикация“, за да създадат миниатюрни органи, които включват изображения на човешки мозък, сърце, черен дроб, бели дробове, тестиси, васкулатура и дебело черво.

Всеки органоид започва с малка проба от човешки тъканни клетки и стволови клетки , които след това са били конструирани в малки органи със срок на годност най-малко 28 дни. Те имитират много от функциите на истинския орган, който копират, и могат да включват клетки на кръвоносни съдове, имунни клетки и фибробласти на съединителната тъкан.

Половин дузина от умалените органи бяха сглобени в непосредствена близост, за да представят опростено човешко тяло, позволявайки на изследователите да видят как различните части от нашата анатомия могат да реагират в комбинация, когато се прилагат определени лекарства. Това прозрение може да бъде безценно.

„Знаехме много рано, че трябва да включим всички основни типове клетки, които присъстваха в оригиналния орган“, казва биомедицинският инженер Алекс Скардал , от държавния университет в Охайо. „За да моделираме различните реакции на тялото към токсични съединения, трябваше да включим всички видове клетки, които произвеждат тези реакции.“

Органоидите, които екипът е произвел, могат да дадат 3D живот на тестове, които преди това биха се състояли с 2D тъканни проби, предоставяйки на експертите по-изчерпателна и реалистична представа за въздействието, което дадено лекарство може да има.

Само с приблизително 1 на 5000 лекарства, преминаващи от предклинични изпитвания към пазара, има много възможности процесът на разработване на лекарства да стане по-ефективен, както и по-безопасен.

Бихме могли да получим нови лекарства по-бързо, на по-ниска цена и без толкова много (или никаква) нужда от тестове върху животни, ако реалистични човешки симулации като тази супер малка базирана на органоид могат да бъдат по-пълно развити.

„Най-важната способност на тъканната система на човешките органи е способността да се определи дали дадено лекарство е токсично за хората много рано в развитието си и потенциалната му употреба в персонализираната медицина,“ казва урологът Антъни Атала , от WFIRM.

„Отстраняването на проблемни лекарства в началото на процеса на разработване или терапия може буквално да спести милиарди долари и потенциално да спаси животи.“

Изследването е публикувано в Биофабрикация .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.