Американское изучение, удачно применявшее «легкое на чипе», дабы подражать побочному эффекту лекарственного средства химиотерапии, приближает сутки, в то время, когда разработчики лекарственного средства применяют«орган на чипе» способы, дабы заменить более классические подходы как опробование на клеточные культуры и животных, каковые являются дорогостоящими и трудоемкими.Ведущий создатель Дональд Ингбер, директор-основатель Университета Wyss Биологически Вдохновленной Разработки в Гарвардском университете в коллегах и Бостоне, пишетв сетевой проблеме 7 ноября Науки Переводная Медицина, как они развили «легкое на чипе», дабы изучить отек легких, основной токсичный побочный эффектинтерлейкин лекарственного средства химиотерапии рака 2 (IL-2).Ингбер информирует в заявлении:«Наибольшие фармацевтические компании выполняют большое количество времени и огромной суммы денег на испытании и клеточных культурах на животных, дабы создать новые лекарства, но эти способыдовольно часто не предвещаю эффектов этих агентов, в то время, когда они достигают людей."
Легкое на чипеВ их статье Ingber и сотрудники пишут, как их изучение предоставляет «подтверждение принципа для применения биоподражательного микроустройства», трудящегося достаточно как легкое кподражательный отек легких.Микроустройство, которое команда сперва написала примерно два года назад, есть совсем прозрачным, эластичным полимером о размере палки памяти, содержа полостьканалы.Они выровняли каналы со слоями живущих клеток человека, дабы создать «микрожидкое устройство», тиражирующее «альвеолярно-капиллярную внутреннюю поверхность» в человеческие легкие.
Этовнутренняя поверхность – то, куда кислород от воздуха проходит через стенки маленьких воздушных мешков в красивые кровеносные сосуды легких и из этого вкровоток.Важная роль устройства имеет узкую, эластичную, пористую мембрану как стенке между двумя каналами. На одной стороне это выровнено с людскими клетками легкого от воздухамешок и подвергнутый, дабы передать (воздухопропускная канавка), тогда как вторая сторона держит человеческие капиллярные клетки крови питательной средой, текущей по ним (канал крови).
Клетки испытывают поток жидкости и поток воздуха и циклическое «механическое напряжение», подражающее обычным перемещениям дыхания. Создать механическое напряжение, вакуумприменен к каналам стороны: это искажает внутреннюю поверхность ткани-ткани и воссоздает метод, которым ткань легкого расширяет и отрекается на протяжении дыхания.
Контролируя побочный эффект IL-2, отек легкихIngber и сотрудники применяли их микроустройство, дабы проверить отек легких, основной побочный эффект лекарственного средства химиотерапии IL-2. Отек легких есть смертельным условием, где легкие заполняются жидкими и тромбами.
В то время, когда они ввели IL-2 в канал крови, жидкость просочилась через мембрану, отделившую его от воздухопропускной канавки, уменьшив ее подачу воздуха и таксокращение суммы кислорода, движущегося в клетки крови. Это совершенно верно, что происходит в легких человеческих больных, приобретающих эквивалентные дозы IL-2,и по тем же временным рамкам, сообщите исследователей.
Белки плазмы крови кроме этого пересекли в воздухопропускную канавку, вынудив тромбы сформироваться в воздушном пространстве, как это делает у людей отнесенный IL-2.Но исследователи были поражены одним определенным результатом: физический акт дыхания, думается, повышает эффект IL-2 при отеке легких.Ингбер говорит, что это было «чем-то, что ни при каких обстоятельствах не подозревали учёные и клинические врачи».
Они нашли это, в то время, когда они включили вакуумный генератор, дабы моделировать механическое дыхание: жидкая утечка увеличилась более, чем трехкратный, в то время, когда лечитсяс соответствующей дозой IL-2. Команда подтвердила, что та же реакция происходит в модели животных отека легких.Данный неожиданный итог внес предложение бы, дабы доктора, дающие IL-2 больным на респираторе, разглядели понижение дыхательного количества воздуха, выдвигаемого влегкие. Это имело возможность уменьшить отрицательные побочные эффекты лекарственного средства, сообщить исследователей.
Новые цели лекарственного средстваИзучение кроме этого предлагает захватывающие возможности разработчиков лекарственного средства в этом, как Ингбер растолковывает, «эта модель на чипе людской отека легких может употребляться, дабы идентифицироватьновые потенциальные терапевтические агенты в пробирке».Исследователи предполагают, что симптомы отека легких могли быть предотвращены методом лечения тканей с новым классом лекарственного средства, переходного потенциала рецептораvanilloid 4 (TRPV4) канализирует блокатор.
TRPV4 уже разрабатывается GlaxoSmithKline (GSK) и является предметом отдельного изучения, исследователями GSK, в той же проблеме НаукиПереводная Медицина.
В том изучении команда GSK пишет, как они независимо подтвердили свойство TRPV4 уменьшить применение отека легкихмодели животных условия позвали наизусть неудачу.ПримененияИнгбер говорит за чуть более чем два года, что они пошли от раскрытия начального дизайна их легкого на чипе к показу, что это может смоделировать сложного человеказаболевание, и дает проблеск того, что исследователи лекарственного средства и разработчики будут делать в будущем.
Часть финансирования для изучения прибыла из Разделения NIH Координации Программы, Стратегических Инициатив и Планирования, через Неспециализированный ФондРегулирующая Научная программа.
Директором по тому разделению есть Джеймс М. Андерсон, говорящий:«Органы на чипе воображают новый подход, дабы смоделировать структуру, функцию и биологию людских органов, как свидетельствуется сложным действием дыханияэто спроектированное легкое. Это воздействие дыхания было главным для обеспечения нового понимания этиологии отека легких."«Эти результаты предоставляют помощь для более широкого применения таких микросистем при обучающейся патологии заболевания и нужно сохранять надежду для идентификации новых терапевтических целей», ондодаёт.