Ученые придумали чип, имитирующий органы человека. Благодаря ему лабораторные животные перестанут быть нужны

При помощи 3D-принтера ученые разработали новаторское устройство, которое может ускорить доступ пациентов к новым лекарствам и устранить необходимость в тестировании на животных. В нем имеются  отсеки, воспроизводящие человеческие органы.

Исследователи из Эдинбургского университета разработали устройство, которое идеально имитирует то, как лекарство проходит через тело пациента. Это означает, что ученые могут тестировать новые препараты, изучая их воздействие на внутренние органы, без необходимости тестирования на животных.

Устройство, изобретенное в Эдинбурге, является первым в мире в своем роде. Изготовленный с помощью 3D-принтера чип с пятью отсеками воспроизводит человеческое сердце, легкие, почки, печень и мозг. Они соединены каналами, имитирующими кровеносную систему человека, по которым могут прокачиваться тестируемые лекарственные препараты. Пластиковое устройство использует позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) для получения подробных 3D-изображений, показывающих, что происходит внутри органов.

ПЭТ-сканирование включает в себя введение крошечных количеств радиоактивных соединений в чип для передачи сигналов на чрезвычайно чувствительную камеру, что позволяет ученым лучше оценить эффект от новых лекарств.

«Это первое устройство, разработанное специально для изучения фармакодинамики лекарств. По сути, это позволяет нам увидеть, где новый препарат попадает в организм и как долго он там остается, без необходимости использовать человека или животное для его тестирования», — сказал Лиам Карр, изобретатель устройства. Он добавил, что платформа является универсальной и может стать ценным инструментом для исследования различных заболеваний, таких как рак, сердечно-сосудистые, нейродегенеративные и иммунные заболевания.

Отметим, что всем мире каждый год тысячи животных используются на ранних стадиях разработки лечебных препаратов, однако многие препараты, тестируемые на животных, в конечном итоге не показывают никакого клинического эффекта.

Доктор Адриана Таварес из Эдинбургского центра сердечно-сосудистых наук (CVS), научный руководитель Карра, сказала, что симуляция пяти органов одновременно на одном устройстве поможет ученым эффективно изучать, как новые препараты могут влиять на весь организм пациента в целом.

«Это действительно важная область медицинских исследований, поскольку мы постоянно узнаем о том, как заболевания, традиционно считающиеся ограниченными одним органом или их системой, могут иметь различные последствия в других органах или различных взаимосвязанных системах», — добавила она.

Но у этой технологии есть и другие преимущества, помимо устранения необходимости использования животных на ранних этапах разработки препаратов. «Этот подход, не связанный с животными, может значительно снизить стоимость создания лекарств, ускорить внедрение новых препаратов в клиническую практику и улучшить наше понимание системных эффектов заболеваний человека за счет использования моделей, которые более репрезентативны для биологии человека, нежели животных», — пояснила Таварес.

Американские ученые создали технологию, способную помочь в борьбе с ожирением. Устройство размером с таблетку безопасно перемещается по желудочно-кишечному тракту и занимает место в желудке, вибрируя при контакте с желудочным соком, стимулируя рецепторы блуждающего нерва и создавая ощущение сытости.