Jedna od mogućih zamjena je proizvodnja mini organa za simulaciju pravih organa. Istraživači u Australiji traže novi pristup za razvoj naprednih 3D struktura pluća.
Prema autorima studije, modeli pluća mogli bi značajno skratiti vrijeme razvoja lijeka.
Trenutno je potrebno oko 10 do 15 godina da se lijek testira prije nego što se pojavi na tržištu.
Dva laboratorijska modela pluća
Naučnici su napravili dva laboratorijska modela pluća od ljudskih primarnih ćelija.
Prvi zaista podsjeća na zdrava pluća za testiranje sigurnosti novog lijeka.
Drugi oponaša ispitivanje faze 2, gdje istraživači testiraju nove lijekove na bolesnim plućima.
U ovom scenariju nezdrava pluća ličila su na ona koja se mogu vidjeti kod ljudi s hroničnom opstruktivnom plućnom bolešću.
“Mi uzimamo ćelije direktno od pacijenata, a zatim ih razvijamo u slojevima baš kako postoje unutar tijela. Dakle, prvo imate epitelne ćelije, onda imate fibroblaste, pa mi bukvalno razvijamo mini organ koji je veoma sličan stvarnim ljudskim plućima”, kazao je u saopštenju za medije Wojciech Chrzanowski, profesor nanomedicine na Univerzitetu u Sidneju i koautor studije.
Ovi plućni modeli bili su precizniji od korištenja ćelijskih kultura ili životinjskih modela u smislu simulacije onoga što se događa kada lijek utiče na nekoga sa hroničnom opstruktivnom plućnom bolešću.
“Poput tradicionalne ćelijske kulture, stavite ćelije u Petrijevu posudu i uzgajate ih u statičnim uslovima, što je svakako daleko od onoga što se dešava u ljudskom tijelu. Ono što mi radimo je na neki način kreiranje uslova životne sredine sličnih onima koji postoje u ljudskom tijelu”, objašnjava glavna autorica studije Huyen Phan, istraživačica sa Univerziteta u Sidneju.
Uslovi kao kod ljudskih pluća
Kako bi održali slične uslove kao kod ljudskih pluća, istraživači su držali zrak na jednoj strani i tekućinu na dnu zajedno s mikrocirkulacijom koja bi ličila na cirkulaciju krvi.
"Ova dva elementa u kombinaciji pomažu u oponašanju stanja ljudskih pluća, čineći ih preciznijim", naveli su istraživači.
Naučnici stoga napominju da ovi modeli pluća imaju potencijal da pomognu u razvoju personaliziranih lijekova za ljude. Naprimjer, ako želite da testirate niz reakcija u plućima, možete uzeti uzorak ćelija od osobe i kreirati pluća koja najviše liče na ljudska.
Mini organi
Mini organi bi također mogli pomoći u testiranju opasnosti od zagađivača u vazduhu u okruženjima visokog nivoa zagađenja vazduha ili šumskim požarima.
“Ovi organi ubrzavaju proces otkrivanja, skraćuju proces dolaska do klinika, ali i značajno povećavaju naše povjerenje u molekule koje razvijamo prije nego što odemo na klinička ispitivanja”, kazao je prof. Chrzanowski.
Studija je objavljena na stranici “Biomaterials Research“, i još uvijek čeka recenzije drugih naučnika.
Printani ljudski organi
Naučnici sa Univerziteta u Tel Avivu 2019. godine isprintali su prvo 3D ljudsko srce, koristeći pritom pacijentove ćelije.
Ovaj iskorak je revolucionaran jer su dosad u regenerativnoj medicini uspješno printana samo jednostavnija tkiva, bez krvnih žila. Ipak, i dalje se raspravlja o tome da li je zaista moguće da će printanje funkcionalnih organa postati standard već za deset godina.
“Ovo je prvi put da se uspješno osmislilo i isprintalo čitavo srce prepuno ćelija, krvnih žila, klijetki i šupljina“, rekao je voditelj studije, profesor Tal Dvir iz Škole molekularne ćelijske biologije i biotehnologije pri Univerzitetu u Tel Avivu.
Proces je započeo biopsijom masnog tkiva pacijenata, a kao „tinta“ za printanje korišten je ćelijski materijal iz tkiva.
Ovo isprintano srce nije dimenzija ljudskog; promjera je 2,5 centimetara i više je nalik zečjem srcu.
Ipak, nadaju se izraelski naučnici, tehnologija koja je omogućila printanje ovakvog srca na kraju bi mogla dovesti do kreiranja organa koji bi se mogao usađivati u ljudsko tijelo.
Ekipa na čelu s profesorom Dvirom nada se da bi se to moglo dogoditi u sljedećih desetak godina.
