Ανθρώπινα όργανα σε chip!

Χρόνος και χρήμα απαιτείται για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων, με την επιστημονική κοινότητα να αναζητεί νέες μεθόδους για τη βελτίωση των διαδικασιών. Μια εξ αυτών είναι η ανάπτυξη οργάνων σε chip, που προσομοιάζουν τη λειτουργία των κανονικών οργάνων και ξεπερνούν τα εμπόδια που δημιουργούν οι δοκιμές σε ζώα.

Μια πρωτοποριακή και πολλά υποσχόμενη μεθοδολογία, που μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα στη διενέργεια των κλινικών μελετών για την ανάπτυξη προϊόντων, όπως τα φάρμακα και τα καλλυντικά, παρουσίασε στο 3^ο Health Innovation Conference Δρ. Χαράλαμπος Πιτσαλίδης, Ερευνητής στο Εργαστήριο Βιοηλεκτρονικών Συστημάτων & Βιοτεχνολογίας, στο Τμήμα Chemical Engineering and Biotechnology, του Πανεπιστημίου του Cambridge και Επιστημονικός Σύμβουλος σε Θέματα Βιοτεχνολογίας.

Για να φθάσει ένα νέο φάρμακο στον ασθενή μπορεί να χρειαστούν έως και 10 χρόνια, με το κόστος να κυμαίνεται μεταξύ 1 και 2 δισ. δολάρια, αν συνυπολογίσουμε και τις ουσίες απορρίπτονται. Οι αυστηροί ρυθμιστικοί κανονισμοί περιορίζουν και τον αριθμό αυτό.

Ένα μικρό ποσοστό των δοκιμών σε ζώα περνάνε σε κλινική φάση, εξήγησε ο κ. Πιτσαλίδης.  «Έτσι χρησιμοποιούμε in vitro μοντέλα, τα οποία προσπαθούμε διαρκώς να βελτιώσουμε για να έχουμε καλύτερα αποτελέσματα. Μια τέτοια βελτίωση είναι τα όργανα σε chip. Η πιο γνωστή εργασία παρήχθη από το Harvard και αφορούσε σε έναν πνεύμονα σε chip, που προσομοίαζε σε υψηλό βαθμό

Ακολούθησαν και σε άλλα υψηλής πολυπλοκότητας όργανα όπως το έντερο, οι νεφροί, το ήπαρ, ο εγκέφαλος και η καρδιά», συμπλήρωσε.

Βέβαια, ο ερευνητής ξεκαθαρισε πως δεν μιλάμε για chip, όπως αυτά που έχουν τα κινητά τηλέφωνα. «Είναι ένα κύκλωμα ροής υγρών, περιέχει τρισδιάστατη κυτταρική καλλιέργεια και προσομοιάζει τις λειτουργίες ενεός ανθρώπινου οργάνου», ανέφερε προσθέτοντας πως η κατεύθυνση είναι η ανάπτυξη ενός ανθρώπινου οργανισμού σε chip, που θα βοηθήσει σημαντικά στην αποτελεσματικότητα των δοκιμών. Η επεξεργασία των δεδομένων, δε, γίνεται με υψηλής υπολογιστικής δυνατότητας ειδικούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές.

Αυτές οι τρισδιάστατες κυτταρικές καλλιέργειες, λοιπόν, χωρίζονται στα παρακάτω είδη:

• Τα οργανοειδή,
• Την τρισδιάστατη βιο-εκτύπωση,
• Τα ικριώματα
• Τα όργανα σε chip

«Τις δύο τελευταίες κατηγορίες θέλουμε να συνδυάσουμε, για να δημιουργήσουμε ένα πραγματικά τρισδιάστατο σύστημα. Μεταξύ αυτών που μπορούμε να αναπτύξουμε είναι, για παράδειγμα υδρογέλες, για να χρησιμοποιηθούν ως νευρώνες. Μια εξ αυτών των συσκευών που αναπτύσσουμε είναι το transistor-in-a-tube (Tubistor)», ανέφερε ο Δρ. Πιτσαλίδης.

Βέβαια, το εγχείρημα έχει να αντιμετωπίσει σημαντικές προκλήσεις. Βασικότερες εξ αυτών είναι:

• Το υψηλό κόστος και οι περιορισμοί των κυτταρικών μέσων
• Η εύρεση νέων υλικών
• Η βελτίωση των μηχανικών αντιδράσεων
• Η βελτίωση της ακρίβειας
• Η διασύνδεση των διαφορετικών οργάνων

«Το μέλλον της τεχνολογίας αυτής είναι η λήψη βλαστοκυττάρων από τον καθένα, που θα εισέρχονται σε αυτές τις διατάξεις και θα μας  επιτρέπουν να δούμε την απόκριση από διαφορετικές ομάδες πληθυσμού», ανέφερε.