Šis stāsts ir daļa no CBC Well being otrā atzinuma, iknedēļas veselības un medicīnas zinātnes ziņu analīze, ko abonentiem nosūtīja sestdienu rītos. Ja jūs vēl neesat abonējis, varat to izdarīt Noklikšķinot šeitApvidū
Vēža ārstēšana ne vienmēr darbojas, kā paredzēts, atstājot pacientus ķīmijterapijas blakusparādības, nesaņemot priekšrocības. Tagad zinātnieki pēta, vai mazie starpniekservera orgāni, kas izgatavoti laboratorijā no paša pacienta šūnām, var labāk paveikt ārstēšanas panākumus.
Šie starpniekservera orgāni, kas pazīstami arī kā organoīdi, ietver pacienta šūnu audzēšanu audos, kas sevi sakārto.
Progresīvākā tehnikā, ko sauc par orgānu mikroshēmu, organoīdi tiek audzēti uz niecīgas 3D struktūras, kas imitē asins plūsmu. Rezultāts? Plaušu audi, kas izvēršas un saraujas pats, vai sirds šūnas, kas pukst vienbalsīgi.
Atšķirībā no narkotiku testēšanas parastajos veidos – piemēram, cilvēku šūnās, kas aug traukā, vai dzīvnieku pārbaude – orgāni uz mikroshēmas var labāk uztvert vēža augšanas un cilvēku funkciju sarežģītību, lai prognozētu, kādi zāli darbosies droši, saka medicīnas pētnieki.
Šeit ir daži no viņu nesenajiem progresu, ņemot vērā Kanādas un ASV regulatoru un politiķu gājienu, lai eksperimentos izmantotu mazāk dzīvnieku.
Komanda, kas atrodas Monreālas Makgila universitātē un Bostonas Hārvarda universitātē, veiksmīgi izveidoja organoīdus un personalizētu, USB izmēra orgānu mikroshēmu astoņiem pacientiem ar barības vada adenokarcinomu, vēzi ar Augsts mirstības līmenisApvidū
Eksperimentālais rīks atjauno un audzē pacienta audzēju un apkārtējos audus ar šķidrumu, lai pārbaudītu, kā tas var reaģēt uz ārstēšanu.
“Mēs esam paņēmuši pacientu īpašos audzējus, mēs izveidojām savu iemiesojumu,” sacīja Lorenzo Ferri, Korakikas un augšējās kuņģa -zarnu trakta ķirurģijas direktors Makgila universitātes veselības centra centrā. “Mēs parādījām, ka mēs varam noteikt, kuras zāles ir efektīvas šajā orgāna mikroshēmā četrās līdz sešās nedēļās, un tas ir laika grafiks, kas ir svarīgs pacientu ārstēšanai.”
Ferri komanda nesen ziņoja Tulkošanas medicīnas žurnāls Tas, ka četrās mikroshēmās ārstēšana izraisīja vēža šūnu nāvi, wager pārējās četrās šūnas izdzīvoja.
Nelielam pacientu skaitam, kurus viņi līdz šim ir pārbaudījuši, šie orgānu mikroshēmas rezultāti lieliski saskanēja ar pacientu reakciju uz ķīmijterapiju un veiksmīgu atveseļošanos.
Vaicāts, kā atklājumi varētu mainīt viņa pieeju ārstēšanai, Ferri sacīja: “Es domāju, ka tas patiesībā ir pārveidojošs.”
Pagaidām eksperimentālā tehnika ir izmantota tikai nedaudziem cilvēkiem. Wager ideja, sacīja Ferri, izņemt minējumus no vēža aprūpes.
Ļauj veikt personalizētu ārstēšanu
Donalds Ingbers un kolēģi Hārvardas Vīsa bioloģiski iedvesmotās inženierijas institūtā izstrādāja patentēto Chip tehnoloģiju Ferri eksperimentam.
Mikroshēma darbojas, atkārtoti izveidojot ne tikai audzēju, wager arī ietver sīkus kanālus dažādiem šūnu veidiem, kā arī šķidruma imitējot asinis un apkārtējos saistaudus. Kopumā tas atspoguļo to, kā dzīvās šūnas paplašinās un slēdz līgumu – svarīgus faktorus, kas tradicionālajos laboratorijas testos bieži tiek palaisti garām.
Organoīdi un orgānu mikroshēmas varētu piedāvāt ātri izsekotu tiltu starp laboratorijas dzīvnieku izmantošanu, lai izprastu sarežģītas orgānu sistēmas un klīnisko pētījumu datus no cilvēkiem, sacīja Gordana Vunjak-Novakovic, universitātes biomedicīnas inženierzinātņu profesore Kolumbijas universitātē Ņujorkā.
Vunjak-Novakovic un viņas kolēģi Izmantotas īpašas cilmes šūnas, kas ņemtas no a Asins paraugs no bērna, kuram bija sirds muskuļa kardiomiopātija, lai izveidotu sirds audus uz orgāna mikroshēmas ar īpašu ģenētisko mutāciju.
“Tas bija bērnu pacients, [a] ļoti jauns zēns, “viņa atcerējās. Pēc masveida skrīninga esošajām narkotikām viņi atrada tādu, kam vajadzētu darboties viņa gadījumā un koplietoja informāciju ar zēna kardiologu.
“Šie ir gadījuma rakstura mazie panākumi, wager es ceru, ka faktiski viss lauks paātrināsies tagad, kad no regulatīvās puses un arī finansēšanas puses un farma ir tik daudz atbalsta,” sacīja Vunjak-Novakovic.
Pāriet no laboratorijas dzīvniekiem
Septembrī ASV Nacionālie veselības institūti paziņoja, ko tā sauca par pirmo speciālo organoīdu attīstības centru ASV, lai izveidotu standartizētus un pieejamus organoīdu modeļus. Mērķis ir paātrināt narkotiku atklāšanu un pievienot precīzākus instrumentus slimību modelēšanai, aizsargāt sabiedrības veselību un samazināt paļaušanos uz laboratorijas dzīvniekiem.
Veselībai Kanāda un vides un klimata pārmaiņu pārmaiņas Kanādā ir arī stratēģija “Nomainiet, samazināt vai pilnveidot ”Pārbaude uz dzīvniekiem, piemēram, pelēm, žurkām, cūkām un suņiem.
Ontario premjerministrs Dougs Fords ir arī aicinājis uz jauniem tiesību aktiem, lai aizliegtu medicīnisko pārbaudi kaķi un suņiApvidū
Dr Ingber ir atbildīgs par simtiem izgudrojumu. Viens, pazīstams kā “orgānu mikroshēma”, varētu mainīt cilvēku medicīnu un zāļu testus.
Vunjak-Novakovičs redz, ka organoīds lauks progresē, lai samazinātu zāļu toksicitāti neironu slimībām un pretvēža ārstēšanas metodēm sirdī.
Piemēram, organoīdi tika izmantoti, lai veiktu drošāku un labāku cistiskās fibrozes ārstēšanu, sacīja Milica Radisic, biomedicīnas inženierijas profesore, kurai ir Kanādas pētniecības priekšsēdētājs Toronto universitātē.
Radisic un Vunjak-Novakovic ir patenti sirds un mikroshēmas tehnoloģijai.
Izgatavojot un nogatavojot audus, radisic veido orgānu mikroshēmas, lai atdarinātu pacientu slimības no Toronto vispārējās slimnīcas un slimu bērnu slimnīcas, piemēram, narkotiku pārbaudei.
Organoīdi un orgāni uz mikroshēmas ļauj zinātniekiem izdomāt, kas darbojas konkrētam pacientam, sacīja Radisic.
“Pastāsti man par mani. Tas ir tas, kas cilvēkiem rūp, vai ne?” Radisic teica.
Pašlaik eksperimentālais darbs pie mērķa risināt sirds slimības jautājumu ģimenei ir koncepcijas pierādīšanas stadijā, sacīja Radisics.
Citā eksperimentā Ferri komanda McGill parādīja, ka esošās holesterīna līmeņa pazeminošās zāles dažiem pacientiem var padarīt ķīmijterapiju efektīvāku.
Nākotnē vēža pētījumi, piemēram, Ferri, parāda potenciālu pielāgot ārstēšanu indivīda ģenētiskajam aplauzumam, sacīja bioetiste Kalina Kamenova, kas pēta cilmes šūnu zinātnes publisku komunikāciju.
“Klīniskajā praksē būs viens liels jautājums nākotnē, kā mēs varam palielināt šo pētījumu?” Ņemot vērā izmaksas, sacīja Kanādas Genomikas un sabiedrības institūta dibinātājs un pētniecības direktors. “Kā mēs nodrošinām, ka tas sniedz ieguvumus visiem sabiedrībā, visiem, kam nepieciešama šāda veida ārstēšana?”
Lai sāktu atbildēt uz šiem jautājumiem, Ferri laboratorija jau saņem audzēju paraugu kurjeru sūtījumus no Ontario un Manitoba pacientiem ar plāniem pievienot Britu Kolumbiju.
Ferri atzina, ka tehnoloģija pašlaik maksā līdz USD 30 000 vienam pacienta paraugam. Radisic sacīja, ka roboti, kas audzē organoīdus, varētu sākt uzņemties garlaicīgu ikdienas uzturēšanu, uzturot šūnas dzīvas sterilos apstākļos, kas varētu samazināt izmaksas.
Atzinumi atšķiras, ja un kad orgānu mikroshēmas varētu aizstāt dzīvnieku izmantošanu biomedicīnas pētījumos.
“Dzīvnieku labturības aspekts bieži tiek atstāts novārtā,” sacīja Radisic. Nākamajos 20 līdz 30 gados ir “reāla iespēja”, lai patiešām samazinātu dzīvnieku skaitu, kurus lieto narkotiku atklāšanā, viņa sacīja.
