Pacjent na chipie” to przyszłość odkrywania nowych leków

Pharmphorum How patient-on-a-chip tech could be the future of drug discovery

„Pacjent na chipie” może stać się przyszłością odkrywania nowych leków

Technologia testowania leków na chipie naśladującym funkcje ludzkich organów już istnieje i może wkrótce zrewolucjonizować przemysł farmaceutyczny.

Testowanie leków na zwierzętach ma swoje duże ograniczenia. Komórki myszy mogą inaczej reagować na związki chemiczne leków niż komórki ludzkie, nie wspominając o kwestiach etycznych. Obiecujące wyniki badań nowych terapii uzyskane na modelach zwierzęcych niekonieczne mają zastosowanie dla ludzi. A to generuje wysokie koszty i spowalnia proces badawczo-rozwojowy. Niestety, przemysł farmaceutyczny nie ma na razie lepszych alternatyw. Wprawdzie są już dostępne systemy hodowli komórek ludzkich zapewniające środowisko zbliżone do tego, w którym będzie prowadzone leczenie, ale nie odzwierciedlają one złożoności kompletnego organizmu. Alternatywą „organoidów” jest zyskująca coraz większą popularność i zastosowanie komercyjne technologia określana jako „organ na chipie”. Wykorzystuje ona mikrofluidy do naśladowania fizjologii i funkcjonalności ludzkich organów umieszczonych na jednym chipie. Technologia ta mogłaby dokładniej odzwierciedlać działanie leku w organizmie ludzkim poprzez zastosowanie wielu typów komórek i wprowadzenie kanałów mikrofluidycznych zapewniających kontrolowany przepływ płynu odżywczego lub zmiany stężenia leku. Już teraz jest wykorzystywana do naśladowania funkcji organów, w tym między innymi wątroby, płuc, guzów i mięśni. Wyższym poziomem zaawansowania technologii jest „pacjent na chipie”. Nad platformami opartymi na tym podejściu, wykorzystującymi sztuczną inteligencję, pracuje wiele firm, w tym na przykład Quiris. „W dużym uproszczeniu, to zbiór kilku zminiaturyzowanych, trójwymiarowych organów na chipie połączonych ze sobą obiegiem krwi. Zaletą jest możliwość lepszego wykrywania toksyczności leków, które mogłyby zostać pominięte w badaniach na myszach, i bardziej dokładne środowisko badania odpowiedzi na farmakokinetykę i farmakodynamikę leku w ludzkim ciele” – mówi dyrektor firmy, Isaac Bentwich.

Mimo że w ostatniej dekadzie poczyniono znaczne postępy w zakresie rozwoju „organu- lub pacjenta na chipie”, nadal istnieją ograniczenia stosowania, w tym niepełne odwzorowanie całego ekosystemu ciała człowieka. Dlatego na razie technologia jest stosowana wyłącznie do badania bezpieczeństwa leku. Na przewidywanie skuteczności leków trzeba będzie jeszcze poczekać. Szczególnie obiecujące jest stworzenie milionów chipów o różnym profilu genetycznym, dzięki czemu można byłoby personalizować leki dla każdego pacjenta z osobna. 