Eraералдин Хамилтон Делови од телото во чип
Автор: Драгос/Датум на објавување: 26-12-2013 20:12
Релативно е лесно да се замисли нов лек, подобар третман за одредени болести. Сепак, тешкиот дел е тестирање, кое може да го одложи појавувањето на нови третмани со години. Eraералдин Хамилтон ни покажува како нејзината лабораторија создава органи и делови од човечкото тело во чип, во едноставни структури кои ги имаат сите делови потребни за тестирање на нови лекови - дури и персонализирани третмани.
Имаме во областа на глобалното здравје, сегашен проблем што треба да се реши, имено начинот на кој истражуваме и развиваме нови лекови е прескап, трае премногу долго и не успева почесто отколку што успева. Тоа навистина не функционира, а тоа значи дека пациентите на кои им требаат нови терапии не ги примаат, а болестите остануваат нелекувани. Трошиме се повеќе пари. На секои 1 милијарда долари потрошени на истражување и развој, добиваме помалку лекови на пазарот. Повеќе пари, помалку лекови. Хмм ...
Што се случува? Во игра се многу фактори, но мислам дека еден клучен аспект е дека методите што се моментално достапни за да се тестира дали лекот ќе работи, или дали тој е ефикасен или безбеден пред да преминете на клинички испитувања врз луѓе, не се соодветни. . Не предвидувам што ќе се случи со луѓето. Имаме на располагање два такви методи. Човечки клетки во садовите Петри и тестирање врз животни.
Ајде да зборуваме за првите, клетките во садовите Петри. Клетките работат правилно во нашите тела. Ги вадиме и ги тргаме од нивната околина, ги ставаме во садовите Петри и чекаме да видиме што ќе се случи. И што се случува? Не работи Тие не ја сакаат околината затоа што е различна од телото.
Што е со тестирање врз животни? Тестирањето врз животни ни дава исклучително корисни информации. Тоа нè учи што се случува во сложените организми. Дознаваме повеќе за биологијата. Но, почесто отколку не, животинските модели не предвидуваат што се случува со луѓето кога се лекуваат со одредена дрога.
Значи, потребни ни се подобри методи. Потребни ни се човечки клетки, но за да обезбедиме пријатна околина надвор од телото.
Нашата околина во телото е динамична. Постојано се менуваме. Нашите клетки минуваат низ овие процеси. Тоа е во динамична телесна средина. Тие постојано се под влијание на механичките сили. Ако сакаме да имаме среќни клетки надвор од телото, мора да станеме архитекти на клетките. Да се создаде и изгради соодветна средина за клетките.
Во Институтот Вис, го сторив тоа. Ние го нарекуваме орган во чипот. И еве еден од нив. Убава, нели? Но, исто така неверојатно. Еве го, живеејќи и дишејќи човечки бели дробови во чипот.
Ви ја покажувам оваа слика, не затоа што е убава, туку затоа што ни дава многу информации за тоа како работат клетките во чипот. Ни кажува дека овие клетки во нашите бели дробови имаат структура како косата што би очекувале да ја видите во вашите бели дробови. Овие структури се нарекуваат цилии и тие всушност ја движат слузта во белите дробови. Да, слуз. Што всушност е многу важно. Оваа слуз задржува честички, вируси, потенцијални алергени и овие цилии ја отстрануваат и чистат слузта. На пример, кога се погодени од чад од цигари, тие не работат и не можат да ја исчистат слузта. И тоа доведува до состојби како бронхитис. Чистењето на цилија и слуз исто така се вклучени во болести како што е цистична фиброза. Но, сега, со овие чипови, можеме да бараме нови третмани.
Не застанавме тука. Имаме и црево во чипот. Таму е Ние ги ставаме човечките цревни клетки во чип кој симулира црево и тие се во континуирано перисталтичко движење, овој проток на проток низ клетките, во кој симулираме многу од функциите што очекувате да ги видите во човечкото црево. Сега можеме да започнеме да создаваме обрасци на состојби како што е синдромот на нервозно дебело црево, болест што погодува многу луѓе. Тоа е изнемоштено и нема многу ефикасни третмани.
Сега имаме цела мрежа чипови за различните органи со кои работиме во лабораториите. Вистинската моќ на оваа технологија доаѓа од фактот дека можеме да ги поврземе. Преку течноста што тече низ овие клетки, можеме да поврземе повеќе чипови за да формираме виртуелно човечко во чип. Звучи интересно. Ние нема повторно да создадеме цел човек во овие чипови, нашата цел е повторно да создадеме доволно функционалност за да можеме да предвидиме што се случува во човечкото тело. Можеме да започнеме да истражуваме што се случува со лекот за аеросол. За оние со астма како мене - кога користите инхалатор, можеме да истражиме како лекот влегува во белите дробови, како влегува во телото, како може да влијае на срцето. Дали ги менува отчукувањата на срцето? Дали е токсичен? Дали е отстранет од црниот дроб? Или метаболизиран од црниот дроб? Дали се елиминира преку бубрезите? Можеме да ја проучуваме динамиката на одговор на организмот на лекот.
Ова може да направи револуција и да го зајакне потенцијалот не само во фармацевтската индустрија, туку и во други индустрии, вклучително и козметичката индустрија. Можеме да ја користиме симулираната кожа на чип, тековно истражувана во лабораторија, за да тестираме дали состојките во производите што ги ставаме на кожата се безбедни, без да ги тестираме на животни. Можеме да ја тестираме безбедноста на супстанциите на кои сме изложени секојдневно во секојдневно опкружување, на пример производи за чистење во домаќинствата. Можеме да користиме чип органи како апликации во биотероризам или изложеност на радијација. Можеме да дознаеме повеќе за инфекциите со ебола или други смртоносни вируси како САРС.
Органите за чип го менуваат начинот на кој ги извршуваме клиничките испитувања во иднина. Сега вообичаениот учесник во клиничкото испитување е токму таков: обичен. Има тенденција да биде средна возраст, жена. Постојат неколку клинички испитувања кои вклучуваат деца - но тие земаат лекови дневно, за кои се добиваат единствените истражувања за безбедност кај возрасни. Децата не се возрасни. Можеби нема да реагираат како возрасни. Исто така, постојат генетски разлики во популациите, што доведува до ризични популации изложени на ризик од несакани реакции. Ако можеме да земеме клетки од различни загадувачи и да ги ставиме во чипови, ќе создадеме популации во чип. Тоа ќе го промени начинот на кој ги правиме клиничките испитувања. Еве го тимот и луѓето кои го прават тоа. Имаме инженери, биолози, клиничари кои работат заедно. Неверојатно е во институтот Вис. Тоа е комбинација на дисциплини во кои биологијата влијае на начинот на создавање, моделирање, градење. Многу возбудливо.
Воспоставуваме соработка со важни индустрии како што е онаа што ја имаме со компанија специјализирана за дигитални масовни производи. Тие ќе ни помогнат да направиме милиони чипови наместо еден чип, што може да го користат што повеќе истражувачи. Тоа е клучот за потенцијалот на оваа технологија.
Дозволете ми да ви ги покажам нашите алатки. Еве еден од нашите инженери сега го тестираат во лабораторија. Ова ќе ни даде контрола што ни е потребна за да поврземе десет или повеќе чипови. И тој прави нешто важно. Создава лесен за употреба интерфејс, па биолог како мене може да земе чип и да го стави во кертриџ како во овој прототип. Касетата се вметнува во машината како C.D. и е подготвена за анализа. Се поврзуваме и работи. Лесно.
Сега, да замислиме како би изгледала иднината ако земеме матични клетки да ги ставаме чипот, или твоите матични клетки на чип. Обичен чип.
Секој од нас е различен, а разликите значат дека реагираме многу поинаку, а понекогаш и непредвидливо на лекови. Пред неколку години имав акутна главоболка, од која не можев да се ослободам и помислив да направам нешто поразлично. Го зедов Адвил. По 50 минути, бев на пат кон стражарницата со акутен напад на астма. Не беше фатално, како што можете да видите, но понекогаш несаканите ефекти може да бидат фатални.
Како да ги спречиме? Можеме да замислиме дека еден ден ќе ја имаме eraералдин на чип, или Даниел на чип.