Vědátoři „na čipu“ vytvořili funkční zmenšeninu lidského těla

TLDR verze: Ta se skládá z organoidů, čili miniaturních orgánů, které v kombinaci dovolují snáze a bezpečnější (bez zvířat) testovat nové léky. Tedy, potenciálně! Studie tu.

Vzhůru dolů!

Dostat nějaký nový lék do oběhu je těžké. Vážně těžké. Odhaduje se, že pouze 1 z 500 nově vyvinutých léčiv projde všemi extrémně přísnými testy a je schváleno pro použití na pacientech. Vývoj nových léčiv není žádná sranda. Je to hodně drahá záležitost, která zabere spoustu času a navíc často končí ve slepé uličce.

Vědátoři se proto snaží zjednodušit a zefektivnit testování těchto nových léků, což by umožnilo dostat tyto léky rychleji do oběhu a naopak rychleji vyřadit ty, které vedou do slepé uličky.

A právě s tím by mohla pomoci práce výzkumníků z Wake Forestova Institutu pro Regenerativní medicínu v USA. Tito vědci totiž vytvořili „model“ člověka složený z miniaturních organoidů, na kterém by bylo možné testovat účinky nových léčiv.

Doposud se nové léky nejčastěji testovaly na laboratorních zvířatech. Podobný přístup má ale své problémy, a to ne jenom ty etické. Přeci jenom, my nejsme myši, ani králíci, a už vůbec ne octomilky. Laboratorní myšky jsou dobrý model pro testování léků, ale nejsou to lidé, a jejich orgány fungují trochu jinak. A když roky vyvíjíte lék, který vám báječně uzdravuje myšky, jenom aby se pak ukázalo, že u lidí má nakonec třicetiprocentní efektivitu, je to malér – kupní síla myšáků je totiž stále po čertech malá…

Stroj: Marvel

Jak zmenšit člověka?

Mnohem efektivnější než trápit bílé myšky je tedy trápit přímo lidské buňky. Při vývoji nových léčiv se již běžně využívají „čipy“ na kterých jsou například lidské nervové nebo jaterní buňky, a na kterých se testuje toxicita nových léčiv.

Výhodou těchto čipů je (kromě toho, že je nemusíte krmit a vyměňovat jim podestýlku) možnost navrhnout jejich složení pro test specifické tkáně. Rovnou tedy vidíte, jak váš nový lék reaguje například s buňkami jater nebo s buňkami ledvin. Tyto čipy mají ale i jednu nevýhodu. Jsou složeny pouze z jednoho typu tkáně. A právě tady nastupují na scénu organoidy.

Organoidy jsou miniaturní kopie orgánů. Jsou asi milionkrát menší než naše skutečné orgány, a složeny jenom z pár stovek nebo tisíců buněk. Mají ale všechno co by měl správný orgán mít. Například takový organoidní „minimozek“ nemá jenom nervové buňky, ale také miniaturní cévy, imunitní buňky a pojivové tkáně.

Organoidy se občas skloňují jako „neúspěšné“ miniorgány, ale to platí jenom v případě, že cílem organoidů je vznik transplantátu. Což nutně není. Podobné totiž stále mnohem lépe napodobují účinek nových léčiv v našem těle, a poskytují mnohem komplexnější pohled na jejich případnou toxicitu a vedlejší účinky. Stále je ale potřeba testovat různé účinky na různých orgánech. Lék, který cílí na nervovou tkáň totiž může mít toxické vedlejší účinky pro játra a podobně. A proto napadlo vědce z Wake Forestova institutu vytvořit „model“ lidského těla složený z miniaturních organoidů.

 

Čip nesoucí miniaturní kopie lidských orgánů. Stroj: Skardal et al.

Lidské tělo na čipu

Nejedná se tedy o přesnou zmenšeninu člověka, jak by možná mohlo někoho napadnout při čtení titulku, ale jenom o propojené shluky buněk na čipu, které napodobují funkci orgánů. Ohromnou výhodou tohoto modelu ale je, že na něm lze testovat vliv nových léčiv na několik orgánů zároveň a sledovat jak tyto orgány interagují.

Takové lidské tělo „na čipu“ může mít například miniaturní mozek, játra, ledviny, srdce, ale i tlusté střevo nebo kůži. Tyto miniorgány vznikají z buněk odebraných z lidských orgánů, které jsou spolu s kmenovými buňkami pěstovány a tvarovány do podoby funkčních „orgánů“. Takový organoid žije asi měsíc, a lze na něm opakovaně testovat účinky léčiv. Možná se také jednou dočkáme toho, že budeme mít každý vlastní „čip“ s modelem našeho těla, na kterém budou moci lékaři otestovat účinky léků přímo pro nás.

Tento organoidní model by mohl výrazně usnadnit a urychlit testování nových léků. Proces schvalování léčiv a testování jejich toxických a vedlejších účinků trvá mnohdy až deset let. Nový model by ale mohl pomoci odhalit toxické účinky už v brzké fázi testování, což by ušetřilo spoustu času a peněz.

Vědátoři by snáze odhalili „slepé uličky“ a nové účinné léky by se tak mnohem rychleji dostaly do oběhu a k pacientům, kteří je potřebují. I tenhle „Ant-Man na čipu“ by tak možná mohl zachránit stejný, ne-li větší počet životů, jako Ant-Man fiktivní (a navíc životů skutečných)! 

[Svatoluk K. Skoupý]

O biotisku orgánů taky víc ve videu tuna:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze