Исследователи Сеченовского университета разработали лабораторную модель «печень-на-чипе», которая по своей структуре и функциям максимально приближена к настоящей печени. Эта система может стать мощным инструментом для безопасного и точного тестирования лекарств, изучения заболеваний и создания персонализированных моделей.
В чём инновация?
Традиционные лабораторные модели (например, плоские культуры клеток или простые сфероиды) страдают от нехватки кислорода и питательных веществ, что искажает их реакцию на препараты. Новая модель решает эту проблему:
- Сложный клеточный состав: содержит гепатоциты (основные клетки печени), эндотелиальные и стромальные клетки — как в реальном органе.
- Биологический каркас: клетки помещены в гидрогель, обогащённый компонентами натурального печёночного матрикса (взятого у овцы). Это помогает клеткам сохранять естественную архитектуру и функции.
- 3D-биопечать: технология позволила создать трёхмерную структуру, имитирующую ткань печени.
Как модель показала себя в тестах?
В течение трёх недель культивирования система:
- Сохраняла высокую жизнеспособность клеток.
- Активно вырабатывала ключевые белки печени (альбумин, альфа-1-антитрипсин).
- Формировала структуры, похожие на сосудистую сеть.
- Показала более точную и физиологичную реакцию на известные гепатотоксичные и противоопухолевые препараты (парацетамол, диклофенак, доксорубицин, цисплатин) по сравнению с обычными сфероидами.
Каковы перспективы применения?
- Безопасное тестирование лекарств: позволит ещё на доклиническом этапе точнее оценивать эффективность и токсичность новых препаратов для печени, сокращая риски для людей и необходимость в испытаниях на животных.
- Изучение болезней печени: модель можно использовать для исследования механизмов развития фиброза, гепатитов, рака и тестирования потенциальных методов лечения.
- Персонализированная медицина: в перспективе можно будет создавать модели на основе клеток конкретного пациента, чтобы подбирать для него наиболее эффективную и безопасную терапию.
Этот проект — важный шаг к созданию стандартизированных, масштабируемых и физиологически точных лабораторных моделей органов, которые могут революционизировать доклинические исследования.