Филиалы клиники в г. Санкт-Петербург: Суворовский пр., 34 | ул. Коллонтай, 17/2 | Многоканальный телефон +7 (812) 337-2-007 | Пн-Сб с 9-00 до 20-00
В США смоделирована платформа для тестирования лекарств, имитирующая организм человека
Тестирование лекарств

Алена Герасимова (Dalles) Разработчик сайта, редактор

Разработчик сайтов, журналист, редактор, дизайнер, программист, копирайтер. Стаж работы — 25 лет. Область интересов: новейшие технологии в медицине, медицинский web-контент, профессиональное фото, видео, web-дизайн. Цели: максимально амбициозные.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобряет только 13,8% всех протестированных лекарств. И эти цифры еще ниже для препаратов, необходимых для терапии редких заболеваний.

Часть проблемы заключается в несовершенном характере доклинического тестирования, исключающего токсические эффекты и предопределяющего концентрации и пути введения, прежде чем лекарства – кандидаты на одобрение могут быть проверены на людях. Исследования на животных и в лабораториях in vitro дают только предположения, как новые лекарства будут перемещаться и метаболизироваться в организме человека и влиять на него в целом.

Чтобы решить эту проблему, команда ученых из ТАУ и Гарварда разработала функционирующую комплексную платформу «Organ Chip», обеспечивающую эффективную трансляцию in-vitro-in-vivo (IVIVT) действия лекарственной фармакологии на человека.

Платформа для тестирования лекарств имитирует органы человека

В первом из двух исследований ученые разработали «Interrogator» – роботизированное устройство для переноса жидкости, которое связывает отдельные «органные чипы», имитирующие поток крови между органами в организме человека.

Органные чипы представляют собой микрофлюидные устройства, выполненные из прозрачного гибкого полимера. Они содержат два параллельных полых канала, разделенных пористой мембраной и независимо перфузируемой средой, специфичной для клеток. Паренхимный канал выстлан клетками определенного человеческого органа, другой канал выстлан сосудистыми эндотелиальными клетками, представляющими кровеносный сосуд. 

Organ Chip
Organ Chip

Мембрана позволяет двум компартментам связываться друг с другом и обмениваться молекулами – цитокинов, лекарств и веществ, образующихся в результате специфической для органа метаболической активности.

Затем команда связала Interrogator и новую компьютерную модель трех органов. На получившейся установке проверили действие двух препаратов – никотина и цисплатина. Полученные в результате данные: расчетные максимальные концентрации никотина, время, необходимое для достижения никотином различных тканей и скорость очистки в печеночных чипах в модели in vitro in silico, были очень близкими к реальным, что подтверждает эффективность комплексной платформы.

Исследователи точно смоделировали пероральное поглощение никотина и внутривенное введение цисплатина, и их первое прохождение через соответствующие органы с четкими прогнозами фармакокинетических и фармакодинамических параметров.

Ученые надеются, что изобретение позволит преодолеть проблемы в разработке и в тестировании лекарств, ускорив процесс их одобрения и повысив показатели успешности клинических испытаний. Модульность подхода и наличие нескольких проверенных органных чипов для различных тканей позволят специалистам разрабатывать стратегии с более реалистичными прогнозами относительно фармакологии лекарственных средств. 

Ссылка на журнал: Herland A., et al. (2020) Количественное прогнозирование фармакокинетических реакций человека на лекарства через флюидосвязанные васкуляризованные органные чипы. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-019-0498-9.

Поделиться ссылкой:

Задайте вопрос или прокомментируйте статью

Закрыть меню