Большая группа исследователей из Emulate Inc., работающая с коллегами из нескольких учреждений в США, обнаружила, что чипы из печени человека демонстрируют многообещающие результаты в качестве инструмента прогнозирования токсикологии. В своей статье, опубликованной в журнале Communications Medicine , группа описывает, как они разработали свою технологию Organ-on-a-Chip и насколько хорошо она работала при тестировании с множеством лекарств.

Как отмечают исследователи, одним из самых дорогостоящих аспектов разработки новых лекарств является высокий процент отсева. Многие лекарства проходят через процесс разработки, испытаний и испытаний только для того, чтобы оказаться проблематичными при назначении пациентам-людям . Они отмечают, что основная причина этого заключается в том, что большая часть разработки лекарств для людей связана с тестированием на животных.

Из-за этого недостатка фармацевтические компании искали другие способы тестирования новых лекарств. Одним из таких новых способов является разработка микрожидкостных чипов, которые имитируют поведение определенных органов человеческого тела , таких как печень. Такие чипы изготавливаются путем имитации физической структуры определенных частей целевого органа с последующим добавлением настоящих человеческих клеток, взятых из настоящих человеческих органов. В этой новой работе команда Emulate Inc. создала так называемый орган-на-чипе, который они зарегистрировали как «Organ-Chip».

Они работают над несколькими такими чипами, но в этой новой работе они сосредоточились исключительно на создании органа-на-чипе, который они назвали «печеночный чип», который можно было бы использовать для тестирования лекарств, чтобы увидеть, не вызовут ли они повреждение печени. С этой целью они создали устройство, имитирующее части печени. В результате получился своего рода бутерброд с пористым материалом посередине, покрытым внеклеточным матриксом.

Под ними создали паренхиматозный канал. Затем они добавили сверху настоящие человеческие гепатоциты, а также эндотелиальные, клетки Купфера и звездчатые клетки там, где они должны быть на настоящей печени. Затем устройство было подключено к стручкам с помощью соединений жидкость-жидкость, чтобы можно было эмулировать жидкостную систему человека в печени. Затем они добавили несколько препаратов одно за другим, чтобы посмотреть, не повлияют ли они на какую-либо из эмулируемых частей печени, включая клетки.

Команда протестировала 870 версий своего устройства, используя 27 препаратов, многие из которых, как уже было известно, вызывают повреждение печени. Они обнаружили, что их Organ-Chips превзошли обычные модели клинических испытаний — они идентифицировали 87% лекарств, которые, как известно, вызывают повреждение печени, несмотря на то, что они прошли испытания на животных.