Новый мультиорганный чип для скрининга токсичности лекарств

Исследователи из США разработали систему «орган-на-чипе» для тестирования влияния новых лекарств на жизненно важные органы человека. Разработка может помочь избежать финансовых потерь и отзывов препаратов из-за непредвиденных побочных эффектов.

Система и её возможности

Новая платформа содержит 3D-органоиды, моделирующие ткани печени, сердца, сосудов, лёгких, семенников, а также толстой кишки или мозга. Эти органоиды объединены в единую систему с общей рециркулирующей средой, что позволяет наблюдать сложные интегрированные реакции, где функция одного органоида влияет на ответ другого.

Тестирование на отозванных препаратах

Эффективность системы продемонстрирована на скрининге препаратов, отозванных FDA с рынка из-за побочных эффектов:

• Периголид
• Рофекоксиб
• Вальдекоксиб
• Бромфенак
• Тиениловая кислота
• Троглитазон

Ключевой результат: Для большинства этих соединений 3D-органоидная система выявила токсичность при релевантных для человека дозах, тогда как стандартные 2D-культуры клеток, модели на грызунах и клинические испытания I–III фаз этой токсичности не показали.

Контрольные испытания

Система также протестирована на безопасных препаратах, остающихся на рынке: аспирин, ибупрофен, аскорбиновая кислота, лоратадин и кверцетин. Органоиды, подвергнутые воздействию этих нетоксичных соединений, оставались жизнеспособными при клинически релевантных дозах.

Контекст и значимость

• Профессор Энтони Атала (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, старший автор) отмечает: разработка нового препарата занимает около 15 лет, а стоимость вывода на рынок может достигать $2,6 млрд. При этом успеха достигает лишь 1 из 5000 кандидатов.
• Побочные реакции на лекарства — одна из ведущих причин госпитализации в США (до 5,3% случаев).
• Доктор Александр Скардал (соавтор) заявляет, что системы с 3D-органоидами, подобные этой, обладают большим потенциалом для изменения подходов к in-vitro скринингу лекарств и токсикологии в ближайшем будущем.