Ar putea „organele-pe-cip” să înlocuiască animalele în experimentele medicale?

Aducerea unui nou medicament pe piață poate costa miliarde de dolari și poate dura mai bine de un deceniu. Aceste investiții importante în bani și timp contribuie la creșterea vertiginoasă a costurilor actuale ale asistenței medicale și reprezintă obstacole semnificative în calea furnizării de noi terapii pacienților. Un motiv solid din spatele acestor bariere sunt modelele de laborator pe care cercetătorii le folosesc în primul rând ca să dezvolte medicamente.

Studiile preclinice sau studiile care testează eficacitatea și toxicitatea medicamentului înainte să fie testat pe oameni, în cadrul studiilor clinice, se desfășoară în principal pe culturi de celule și animale. Ambele sunt limitate de capacitatea lor redusă de a imita condițiile din corpul uman, potrivit Big Think.

• Procedura minim invazivă de înlocuire a valvelor cardiace, o premieră medicală
• Test de cultură generală. Care este cel mai scump lichid din lume?

Culturile de celule într-un vas Petri nu sunt în măsură să reproducă fiecare aspect al funcționării țesuturilor, cum ar fi modul în care celulele interacționează în organism sau dinamica organelor vii. Iar în cazul animalelor, chiar și mici diferențe genetice între specii pot fi amplificate până la diferențe fiziologice majore.

„Organul-pe-cip”, un mediu care imită corpul uman

Mai puțin de 8% din studiile efectuate pe animale în terapiile pentru cancer ajung la studii clinice pe oameni. Deoarece modelele de animale eșuează adesea în a prezice efectele medicamentelor în testele clinice pe oameni, aceste nereușite de fază ultimă pot duce atât la costuri, cât și la riscuri privind sănătatea pacienților.

Astfel, cercetătorii a dezvoltat un model promițător care poate să imite îndeaproape corpul uman, respectiv „organul-pe-cip”.

Chengpeng Chen, lector în chimie și biochimie la Universitatea Maryland, SUA, crede că, prin dezvoltări suplimentare, „organele-pe-cip” pot ajuta cercetătorii să studieze bolile și să testeze medicamente în condiții care sunt mai apropiate vieții reale.

Ce sunt „organele-pe-cip”?

La sfârșitul anilor ’90, cercetătorii au găsit o modalitate de a stratifica polimeri elastici ca să controleze și să examineze fluidele la nivel microscopic. Acest lucru a lansat domeniul microfluidicii, care implică utilizarea unor dispozitive care pot imita fluxul dinamic al fluidelor în corp, cum este, de exemplu, sângele.

Progresele în microfluidică le-au adus cercetătorilor o platformă pe care să cultive celule care funcționează mult mai bine cum ar face-o în corpul uman, în mod specific, cu „organele-pe-cip”. Cuvântul „cip” se referă la dispozitivul microfluidic care cuprinde celulele.

Modelele actuale de „organe-pe-cip” sunt dificil de folosit pentru cercetători. Asta pentru că, majoritatea modelelor sunt de unică folosință și permit doar o singură intrare, fapt care limitează ceea ce  pot studia cercetătorii la un moment dat. Acestea sunt costisitoare și necesită mult timp și multă muncă ca să fie implementate.

Nevoia dezvoltării unui mediu similar organismului uman

Reducerea barierei tehnice pentru fabricarea și utilizarea „organelor-pe-cipuri” este esențială pentru a permite întregii comunități de cercetare să profite pe deplin de avantajele acestora. Dar asta nu necesită simplificarea modelelor.

Apariția imprimării 3D a facilitat, de asemenea, dezvoltarea „organului-pe-cip”, permițând cercetătorilor să realizeze modele ale întregului țesut și organ pe cip. Imprimarea 3D este ideală pentru prototiparea rapidă și schimbul rapid de proiecte între utilizatori și facilitează producția în masă de materiale standardizate.

„Cred că organele-pe-cip au potențialul de a permite noi descoperiri în domeniul medicamentelor și le permite cercetătorilor să înțeleagă mai bine cum funcționează organele în condiții sănătoase și de boală. Creșterea accesibilității acestei tehnologii ar putea contribui la scoaterea modelului din faza de dezvoltare în laborator și ar permite ca acesta să își lase amprenta în industria biomedicală.

Vă mai recomandăm și: 

Oamenii de știință au dezvoltat primul „vagin pe cip” pentru a studia sănătatea vaginală

Când crede Elon Musk că vor începe testele pe oameni cu cipul cerebral Neuralink?

Elveția ar putea deveni prima ţară care interzice testele medicale pe animale

Testele pe animale vor deveni ISTORIE. Metoda alternativă propusă de o echipă de cercetători americani