Τρισδιάστατα εκτυπωμένο τσιπ παρακολουθεί την αντίδραση του σώματος σε φάρμακα
Επιστήμονες στη Σκωτία ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή τρισδιάστατα εκτυπωμένη συσκευή η οποία θα μπορούσε να επιταχύνει την πρόσβαση των ασθενών σε νέα φάρμακα και να εξαλείψει την ανάγκη για πειράματα σε ζώα. Χιλιάδες πειραματόζωα χρησιμοποιούνται σήμερα στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης φαρμάκων παγκοσμίως κάθε χρόνο, ωστόσο πολλά από τα φάρμακα που δοκιμάζονται σε ζώα δεν παρουσιάζουν τελικά κανένα κλινικό όφελος.
Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου σχεδίασαν ένα πρωτοποριακό τσιπ που μιμείται τον τρόπο με τον οποίο ένα φάρμακο απελευθερώνεται μέσα στο σώμα ενός ασθενούς. Το τσιπ αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να δοκιμάζουν φάρμακα για να δουν πώς ανταποκρίνονται τα όργανα χωρίς να χρειάζεται να πραγματοποιήσουν πειράματα σε ζώα.
Η συσκευή είναι χωρισμένη σε πέντε τμήματα που αντιπροσωπεύουν την καρδιά, τους πνεύμονες, τα νεφρά, το συκώτι και τον εγκέφαλο. Τα τμήματα αυτά συνδέονται με κανάλια που μιμούνται το ανθρώπινο κυκλοφορικό σύστημα, μέσω των οποίων μπορούν θα χορηγούνται τα νέα φάρμακα.
Η πλαστική συσκευή χρησιμοποιεί τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) για να παράγει λεπτομερείς τρισδιάστατες εικόνες οι οποίες δείχνουν τι συμβαίνει στο εσωτερικό των μικροσκοπικών οργάνων.
«Οι εικόνες PET είναι αυτές που μας επιτρέπουν να διασφαλίσουμε ότι η απελευθέρωση των νέων φαρμάκων που δοκιμάζονται είναι ομοιόμορφη», δήλωσε ο Λίαμ Καρ, ο οποίος δημιούργησε τη συσκευή.
Η σάρωση ΡΕΤ περιλαμβάνει την έγχυση μικροσκοπικών ποσοτήτων ραδιενεργών ενώσεων στο τσιπ για τη μετάδοση σημάτων σε μια εξαιρετικά ευαίσθητη κάμερα. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να αξιολογήσουν καλύτερα την επίδραση των νέων φαρμάκων.
Η πρωτοποριακή αυτή συσκευή επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθήσουν την πορεία ενός φαρμάκου μέσα στο σώμα.
«Η πλατφόρμα είναι απολύτως ευέλικτη και μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο για τη διερεύνηση διαφόρων ανθρώπινων ασθενειών, όπως ο καρκίνος, οι καρδιαγγειακές παθήσεις, οι νευροεκφυλιστικές παθήσεις και οι αυτοάνοσες ασθένειες», συμπλήρωσε ο Καρ.
«Λόγω αυτής της ευελιξίας τους, οι εφαρμογές περιορίζονται μόνο από τη διαθεσιμότητα αυτών των κυτταρικών μοντέλων και από τα επιστημονικά ερωτήματα που μπορούμε να θέσουμε. Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ένα μοντέλο λιπώδους νόσου του ήπατος και να το χρησιμοποιήσουμε για να δούμε πώς η ύπαρξη ενός άρρωστου ήπατος επηρεάζει άλλα όργανα, όπως η καρδιά, ο εγκέφαλος, τα νεφρά κ.λπ. και θα μπορούσαμε ακόμη και να συνδυάσουμε πολλαπλά μοντέλα άρρωστων κυττάρων για να δούμε πώς αλληλεπιδρούν οι ασθένειες μεταξύ τους», δήλωσε ο Καρ.
Η επιβλέπουσα καθηγήτρια του Καρ, Δρ. Αντριάνα Ταβάρες από το Κέντρο Καρδιαγγειακής Επιστήμης (CVS) του Εδιμβούργου, δήλωσε ότι η συσκευή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μελετήσουν αποτελεσματικά πώς ένα νέο φάρμακο μπορεί να επηρεάσει ολόκληρο το σώμα ενός ασθενούς.
«Πρόκειται για έναν πραγματικά σημαντικό τομέα της ιατρικής έρευνας, καθώς μαθαίνουμε συνεχώς πώς οι ασθένειες που θεωρούσαμε ότι περιορίζονται σε ένα όργανο ή σύστημα μπορούν να έχουν ποικίλες επιπτώσεις σε άλλα απομακρυσμένα όργανα ή διαφορετικά διασυνδεδεμένα συστήματα. Συσκευές όπως η πλατφόρμα body-on-chip είναι απαραίτητες για την αποκάλυψη των μηχανισμών που διέπουν τις συστημικές επιδράσεις των τοπικών ασθενειών, καθώς και για τη διερεύνηση των εκτός στόχου επιδράσεων των φαρμάκων, οι οποίες μπορεί να είναι θεραπευτικά χρήσιμες ή επιζήμιες», εξήγησε η Ταβάρες.
«Αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος της ανακάλυψης νέων φαρμάκων, να επιταχύνει τη μετάβαση των φαρμάκων αυτών σε κλινικές δοκιμές και να βελτιώσει την κατανόηση των συστηματικών επιδράσεων των ασθενειών, χρησιμοποιώντας μοντέλα που είναι πιο αντιπροσωπευτικά της ανθρώπινης βιολογίας από ό,τι τα ζωικά μοντέλα», κατέληξε η Ταβάρες.
ΠΗΓΗ: Guardian
