Испытание на животных может перегнать ‘орган на чипе’

Американское исследование, успешно использовавшее «легкое на чипе», чтобы подражать побочному эффекту лекарственного средства химиотерапии, приближает день, когда разработчики лекарственного средства используют«орган на чипе» методы, чтобы заменить более традиционные подходы как испытание на животных и клеточные культуры, которые являются дорогостоящими и трудоемкими.Ведущий автор Дональд Ингбер, директор-основатель Института Wyss Биологически Вдохновленной Разработки в Гарвардском университете в Бостоне и коллегах, пишетв онлайновой проблеме 7 ноября Науки Переводная Медицина, как они развили «легкое на чипе», чтобы изучить отек легких, главный токсичный побочный эффектинтерлейкин лекарственного средства химиотерапии рака 2 (IL-2).

Ингбер сообщает в заявлении:«Крупнейшие фармацевтические компании проводят много времени и огромной суммы денег на клеточных культурах и испытании на животных, чтобы разработать новые лекарства, но эти методычасто не предсказываю эффектов этих агентов, когда они достигают людей."Легкое на чипе

В их статье Ingber и коллеги пишут, как их исследование предоставляет «доказательство принципа для использования биоподражательного микроустройства», работающего достаточно как легкое кподражательный отек легких.Микроустройство, которое команда сначала написала приблизительно два года назад, является совершенно прозрачным, гибким полимером о размере палки памяти, содержа полостьканалы.Они выровняли каналы со слоями живущих клеток человека, чтобы создать «микрожидкое устройство», тиражирующее «альвеолярно-капиллярную внутреннюю поверхность» в человеческие легкие. Этовнутренняя поверхность — то, куда кислород от воздуха проходит через стены крошечных воздушных мешков в прекрасные кровеносные сосуды легких и отсюда вкровоток.

Ключевая роль устройства имеет тонкую, гибкую, пористую мембрану как стену между двумя каналами. На одной стороне это выровнено с человеческими клетками легкого от воздухамешок и подвергнутый, чтобы передать (воздухопропускная канавка), в то время как другая сторона держит человеческие капиллярные клетки крови питательной средой, текущей по ним (канал крови).Клетки испытывают поток воздуха и поток жидкости и циклическое «механическое напряжение», подражающее нормальным движениям дыхания.

Создать механическое напряжение, вакуумприменен к каналам стороны: это искажает внутреннюю поверхность ткани-ткани и воссоздает способ, которым ткань легкого расширяет и отрекается во время дыхания.Проверяя побочный эффект IL-2, отек легких

Ingber и коллеги использовали их микроустройство, чтобы проверить отек легких, главный побочный эффект лекарственного средства химиотерапии IL-2. Отек легких является смертельным условием, где легкие заполняются жидкими и тромбами.Когда они ввели IL-2 в канал крови, жидкость просочилась через мембрану, отделившую его от воздухопропускной канавки, уменьшив ее подачу воздуха и таким образомсокращение суммы кислорода, движущегося в клетки крови. Это точно, что происходит в легких человеческих пациентов, получающих эквивалентные дозы IL-2,и по тем же временным рамкам, скажите исследователей.

Белки плазмы крови также пересекли в воздухопропускную канавку, заставив тромбы сформироваться в воздушном пространстве, как это делает у людей отнесенный IL-2.Однако исследователи были удивлены одним определенным результатом: физический акт дыхания, кажется, повышает эффект IL-2 при отеке легких.Ингбер говорит, что это было «чем-то, что никогда не подозревали клинические врачи и ученые».

Они обнаружили это, когда они включили вакуумный генератор, чтобы моделировать механическое дыхание: жидкая утечка увеличилась более, чем трехкратный, когда лечитсяс соответствующей дозой IL-2. Команда подтвердила, что та же реакция происходит в модели животных отека легких.Этот неожиданный результат предложил бы, чтобы врачи, дающие IL-2 пациентам на респираторе, рассмотрели понижение дыхательного объема воздуха, выдвигаемого влегкие.

Это могло уменьшить отрицательные побочные эффекты лекарственного средства, сказать исследователей.Новые цели лекарственного средстваИсследование также предлагает захватывающие перспективы разработчиков лекарственного средства в этом, как Ингбер объясняет, «эта модель на чипе человеческого отека легких может использоваться, чтобы идентифицироватьновые потенциальные терапевтические агенты в пробирке».

Исследователи предполагают, что симптомы отека легких могли быть предотвращены путем лечения тканей с новым классом лекарственного средства, переходного потенциала рецептораvanilloid 4 (TRPV4) канализирует блокатор.TRPV4 уже разрабатывается GlaxoSmithKline (GSK) и является предметом отдельного исследования, исследователями GSK, в той же проблеме НаукиПереводная Медицина.

В том исследовании команда GSK пишет, как они независимо подтвердили способность TRPV4 уменьшить использование отека легкихмодели животных условия вызвали наизусть неудачу.Применения

Ингбер говорит за чуть более чем два года, что они пошли от раскрытия начального дизайна их легкого на чипе к показу, что это может смоделировать сложного человекаболезнь, и дает проблеск того, что исследователи лекарственного средства и разработчики будут делать в будущем.Часть финансирования для исследования прибыла из Разделения NIH Координации Программы, Планирования и Стратегических Инициатив, через Общий ФондРегулирующая Научная программа. Директором по тому разделению является Джеймс М. Андерсон, говорящий:«Органы на чипе представляют новый подход, чтобы смоделировать структуру, биологию и функцию человеческих органов, как свидетельствуется сложным действием дыханияэто спроектированное легкое.

Это действие дыхания было ключевым для обеспечения нового понимания этиологии отека легких."«Эти результаты предоставляют поддержку для более широкого использования таких микросистем при учащейся патологии болезни и надо надеяться для идентификации новых терапевтических целей», ондобавляет.

10 комментариев

  1. Рашисты, подумайте, за кого вы впрягались в Сирии и сделали себя неприкасаемыми в мировом сообществе. Ещё немного и Северная Корея вас нах пошлёт.

Добавить комментарий