Российские исследователи создали подход, позволяющий использовать кремниевые чипы с большим числом микроканалов для оценки эффективности и токсичности лекарств от рака и других препаратов. Внедрение этой методики позволит минимизировать побочные эффекты лекарств, а также сократить количество экспериментов на животных, сообщила во вторник пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Динамические условия подачи среды в чипе можно сравнить с притоком крови к органам и тканям. Поэтому благодаря непрерывной работе чипа воссоздаются условия, похожие на условия в организме человека. Мы предполагаем, что применение чипа позволит получать данные, приближенные к результатам тестов на реальных организмах", - заявила заместитель декана факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ Ирина Кузнецова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Быстрая проверка лекарств
Как отмечают исследователи, чип состоит из клеточного блока, где культивируются различные типы клеток. Там же присутствует блок управления, где можно настроить давление и частоту подачи питательной среды, необходимой для поддержания нормального функционирования клеток. Такая конфигурация устройства обеспечивает циркуляцию питательной среды и позволяет проводить эксперименты в динамическом режиме, схожем с условиями в организме человека.
Работу этого чипа ученые проверили в опытах на "плоских" культурах и трехмерных конструкций из опухолевых телец. Первые были представлены "бессмертной" разновидностью кератиноцитов, одного из типов клеток кожи человека, а вторые - сферическими структурами из клеток гепатомы, первичного рака печени. В ходе последующих опытов ученые сравнили действие лекарств на культуры, состоящие только из клеток кожи или же из смеси опухолевых клеток.
Эксперименты показали, что лекарство от рака циклофосфамид сильнее действовало на смесь из кератиноцитов и клеток гепатомы, чем на чистые культуры "бессмертных" клеток кожи. Это было связано с тем, что клетки печени активно поглощают и перерабатывают молекулы циклофосфамида при помощи фермента P450, который отвечает за метаболизм лекарств.
По словам ученых, это важно при разработке новых лекарств и оценке их эффективности и токсичности. По этой причине исследователи надеются, что разработанная ими платформа значительно ускорит и удешевит разработку новых лекарственных препаратов, а также позволит уменьшить число опытов на животных, необходимых для проверки их эффективности и безопасности.