Уобичајено је да модели животиња за тестирање лекова и других медицинских третмана имају неколико озбиљних мана. У неким случајевима, ове методе су неетичне и окрутне. Штавише, ове студије нису увек у стању прецизно предвидети људску физиологију. Многе од ових студија долазе са екстензивним трошковима, што значи да неки лекови никада не би могли да дођу до фазе тестирања.
Истраживачи широм свијета раде на развоју минијатурних људских органа који би потенцијално могли замијенити тестирање на животињама и убрзати суђења лијековима. Њихови експерименти показују да ова нова технологија може често предвидети одговор тела на лекове и болести без коришћења живих субјеката. Фармацеутска индустрија изражава интересовање за ову промишљену здравствену технологију, која помаже у повећању његове иновације.
Орган-он-А-Цхип за тестирање лекова
Орган на чипу је уређај направљен методом производње микрочипа. Садржи непрекидно перфузионе коморе обложене живим људским ћелијама. Величина малих компјутерских меморијских штапова, овај уређај имитира биологију и функције стварних органа и представља надоградњу на постојеће системе који се користе данас (као што су живе ћелије које расте у Петрији).
Научници су већ развили различите органе на чиповима: плућа, срце, црева и јетра.
На пример, плућа на чипу садржи и плућне и капиларне ћелије са једне стране изложене крвастом медијуму, а друга за ваздух. Ово омогућава научницима увид у део плућа где се одвија гасна размена. Ово је подручје у којем се јављају плућни проблеми као што су инфекције и канцер.
Плућ на чипу је флексибилан, тако да се простире и склапа много попут људског плућа - реплицирање функције живог органа.
Органс-он-цхипс технологија потиче из лабораторија Висс Института за биолошки инспирисано инжењерство на Харвард универзитету. Неке комерцијалне компаније сада производе чипове који понављају и болесни орган. Други се фокусирају на то како се лекови - и већ одобрени и ново развијени - понашају у овим уређајима у поређењу са људским тијелом. Како се фармацеутске компаније слажу да је улагање у чип технологију достојна потеза, даље инвестирање и накнадна побољшања ће учинити органима на чипу још корисније у будућности.
Прошле године Емулате, Инц. је најавио истраживачку сарадњу са Јохнсон & Јохнсон и Висс институтом како би процијенили своју платформу за тромбозу на чипу која би се потенцијално могла користити за тестирање лијекова за које се зна да изазивају крвне ударе. Чип моделује различите факторе који могу допринети развоју крвног угрушка. Ако је то успјешно, ова технологија би се могла користити у клиничким испитивањима за лијечење како би се смањио ризик од неких лијекова - као што су имуно-терапеутски и онколошки лекови - познати по могућим нежељеним ефектима повезаним са стрјевањем крви.
Недавни напредак у растућим основним органима из матичних ћелија такође може подржати технологију на чипу. Експерименти показују да се хумане матичне ћелије могу програмирати како би произвеле различите врсте ткива. Иако ће бити потребно неко време пре него што се ова техника може искористити за раст прилагођених органа за трансплантацију пацијената, већ се може применити за узгој људског ткива за моделе на чипу на чипу.
Хоће ли ускоро бити човек на чипу?
Научници Института Висс сада раде на амбициозном пројекту: они разматрају повезивање различитих органа на чиповима како би створили реплику читавог људског тела.
Ово би могло помоћи на суђењима са лековима на неупоредив начин. Вишеструки ин витро "субјекти" могу се тестирати и анализирати за њихов одговор на одређени лек у кратком временском периоду.
Хомо цхиппиенс , како је хумористички назван модел, такође је истраживала Агенција за заштиту животне средине САД као алтернативни модел за проучавање ефеката токсина из околине, као што су ефекти диоксина и бисфенола А (БПА) на човечију јетру.
У овом тренутку, скоро сваки нови лек мора и даље да пролази кроз дуготрајно клиничко испитивање, као и да се тестира на људима пре него што удари на тржиште. Развој минијатурних људских органа може довести до краћег развоја процеса прескочењем дела новог пробног протокола лека. Међутим, неки стручњаци упозоравају да чипови не могу да ухвате потпуну сложеност људског органа и да ова технологија има ограничења која ће се требати решити пре него што постану корисне као истинске алтернативе стварним органима.