On üldtunnustatud, et uimastite ja muude meditsiiniliste ravimeetodite testimiseks kasutatavatel loomamudelitel on mitu tõsist viga. Mõnel juhul on need meetodid ebaeetilised ja julmad. Pealegi ei ole need uuringud alati võimelised täpselt ennustama inimese füsioloogiat. Paljud nendest uuringutest on seotud ulatuslike kuludega, mis tähendab, et mõned ravimid ei pruugi kunagi katsetamisfaasi viia.
Maailma teadlased on töötanud väikelaste inimorganite arendamisel, mis võivad potentsiaalselt asendada loomkatseid ja kiirendada narkootikumide uuringuid. Nende katsed näitavad, et see tekkiv tehnoloogia võib sageli ennustada organismi vastust ravimitele ja haigustele ilma elavate subjektide kasutamiseta. Farmaatsiatööstus väljendab huvi selle lootustandva tervisetehnoloogia vastu, mis aitab oma innovatsiooni kiirendada.
Narkomaania testimise organ-on-chip
Orga-on-chip on seade, mis on loodud mikrokiipide valmistamise meetodite abil. See sisaldab pidevalt perfuseeritud kambreid, mis on vooderdatud elusate inimrakkudega. Väikese arvutimälu suurus, see seade imiteerib tõeliste elundite bioloogiat ja funktsioone ning on täna kasutusel olevate olemasolevate süsteemide (nt Petri tassis kasvatatud elusrakkude) uuendamine.
Teadlased on juba välja töötanud erinevad kehaosakesed: kops, süda, sool ja maks.
Näiteks kopsu-kiibil on nii kopsu- kui kapillaarrakud, mille ühel küljel on veresahtlusega keskkond ja teine õhk. See annab teadlastele ülevaate kopsu osast, kus toimub gaasivahetus. See on piirkond, kus sageli esinevad kopsuhaigused nagu infektsioonid ja vähk.
Lung-on-a-kiip on paindlik, nii et see laieneb ja lepingud sarnanevad inimese kopsuga, mis replitseerib elava elundi funktsiooni.
Harjumustehnoloogia tehnoloogia pärineb Harvardi Ülikooli bioloogiliselt inspireeritud inseneribüroo Wyssi instituudi laboritest. Mõned kommertsettevõtted toodavad nüüd kiipe, mis ka patsiendile kopeerivad. Teised keskenduvad sellele, kuidas ravimid - nii juba heaks kiidetud kui ka hiljuti välja töötatud - käituvad nendes seadmetes võrreldes inimese kehaga. Kuna farmaatsiaettevõtted nõustuvad, et investeering kiipide tehnoloogiasse on vääriline, on edasised investeeringud ja järgnevad täpsustused tulevikus veelgi kasulikud.
Eelmisel aastal teatas Emule, Inc koostöös Johnson & Johnsoni ja Wyssi Instituudiga, et hinnata nende tromboosi-kiipide platvormi, mida võiks potentsiaalselt kasutada ravimite uurimiseks, mis teadaolevalt põhjustavad verehüübed. Kiipmudelitel on erinevad tegurid, mis võivad kaasa aidata verehüüvete arengule. Kui see on edukas, võib seda tehnoloogiat kasutada kliiniliste ravimite uuringutes, et minimeerida teatud ravimite - näiteks immuunterapeutiliste ja onkoloogiliste ravimite - riski, mis on teada verehüübimisega seotud võimalike kõrvaltoimete tõttu.
Hiljutised edusammud tüvirakkude varieeruvate elundite kasvatamisel võivad samuti toetada organ-on-chip-tehnoloogiat. Katsed näitavad, et inimese tüvirakke saab programmeerida erinevate koe tootmiseks. Kuigi see võtab aega, enne kui seda meetodit saab kasutada siirdamispatsientide personaliseeritud elundite kasvatamiseks, saab seda juba rakendada inimese kudede kasvatamiseks organismis olevate kiipide mudelitel.
Kas varsti on inimene-a-chip?
Wyssi Instituudi teadlased töötavad nüüd ambitsioonika projektiga: nad uurivad kogu organismi koopia loomiseks erinevaid elundeid-kiipe.
See võib aidata narkootikumide uuringuid võrreldamatult. Mitmeid in vitro "aineid" saab testida ja analüüsida nende vastuseks teatud ravimile lühikese aja jooksul.
Homo chippiens , nagu seda mudelit on humoorjutud , on ka USA Keskkonnakaitseagentuur uurinud kui alternatiivset mudelit keskkonnatoksiinide mõju uurimiseks, näiteks dioksiini ja bisfenooli A (BPA) mõju inimeste maksale.
Praegu peab peaaegu iga uus ravim veel läbima pikaajalise kliinilise uuringu ning enne seda turule jõudmist katsetama inimesi. Minimaalsete inimorganite arengu võib arenguprotsessi lühemaks muuta, jättes osa uue ravimi prooviprotokollist välja. Mõned eksperdid hoiavad siiski, et kiibid ei suuda haarata inimorgani täielikku keerukust ja et sellel tehnoloogial on piirangud, mida tuleb käsitleda enne, kui need muutuvad kasulikuks tõeliste elundite tegelike alternatiividena.