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.

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.
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.