Naukowcy z MIT w Bostonie (USA) opracowali nowy sposób hodowli kolonii ludzkich komórek naśladujących funkcjonowanie wątroby. Ich praca pomoże przede wszystkim przemysłowi farmaceutycznemu w testowaniu leków pod kątem ich toksyczności i zredukuje koszty ich rozwoju.
Toksyczne uszkodzenie wątroby jest jedną z głównych przyczyn wycofywania leków z obiegu przez firmy farmaceutyczne. Obecne medykamenty są dopuszczane do obrotu na podstawie nie do końca doskonałych testów cytotoksyczności. Do testów tych wykorzystuje się bowiem głównie komórki wątroby szczurów, które nie zawsze reagują na związki chemiczne wchodzące w skład leków tak jak ich ludzkie odpowiedniki. Badacze wykorzystują również obumierające ludzkie komórki, które jednak można hodować jedynie kilka dni i ich metabolizm odbiega od prawidłowych komórek wątroby zdrowego człowieka.
Nowa technologia opracowana przez badaczy z Massachussetts Institute of technology (MIT) organizuje wyhodowane ludzkie komórki wątroby w kolonie o rozmiarach 500 mikrometrów (mikrometr to milionowa część metra), które żyją w takim skupieniu do sześciu tygodni.
Aby zbudować mikromodele wątroby, zespół Salmana Khetaniego wykorzystuje tę samą technologię co przemysł informatyczny do nanoszenia przewodów miedziowych na mikroczipy. Komórki są nadrukowywane na specjalną płytkę. Całość nazywana jest “modelem tkankowym o wysokiej dokładności”, ponieważ naśladuje swoją strukturą i zachowaniem się ludzkie tkanki. Każda taka płytka - mikroorgan - wytwarza białka albuminy, syntetyzuje mocznik i produkuje enzymy niezbędne do rozkładu związków chemicznych.
Naukowcy ustalili na podstawie profilowania genetycznego (badania aktywności genów) nadrukowanych komórek, że nie różnią się one wcale działaniem od normalnych komórek wątroby, co “potwierdza, że pozostałe funkcje wątroby są zachowane” - podkreślił Khetani. Dużą zaletą mikrowątroby jest możliwość badania długoterminowego wpływu leków na toksyczność ze względu na długi okres życia komórek na płytce.
Mikrowątroby mogą być produkowane w skali przemysłowej w bardzo krótkim czasie i w dużych ilościach dzięki technice zwanej miękką litografią. Każda matryca z tworzywa sztucznego na bazie krzemu składa się z 24 dołków, a wkażdym z nich znajduje się 37 niewielkich wgłębień, w których umieszczane są komórki. W ten sposób w ciągu kilku minut naniesionych może być nawet 888 naśladujących wątrobę kolonii komórek. Płytki-matryce można używać wielokrotnie.
Dzięki zastosowaniu innowacyjnych mikrowątrób udało się ustalić, że toksyczność leku troglitazone wycofanego przez FDA z rynku jest znacznie większa niż jego analogów - Rosiglitazone and Pioglitazone.
Licencję na wdrożenie rozwiązania mikrowątrób posiada firma Hepregen.
hlbiotech
źródło: EurekAlert!
