Testar medicin på chip som härmar organ
Sammankopplade chip som härmar hur kroppen fungerar kan användas för att studera hur läkemedel tas upp och verkar i kroppen. Följden kan bli färre djurförsök och snabbare utveckling av nya mediciner.
Bild: KTH
Att utveckla nya läkemedel är en lång och dyr process. De flesta lovande substanser faller bort på vägen på grund av biverkningar eller att de inte håller vad de lovar. För att snabba upp testerna av nya mediciner har forskare under många år utvecklat organ i miniatyr på små plastchip.
Mänskliga celler sätts på chippen
På chippen placeras mänskliga celler från det organ som studeras, till exempel levern. Problemet är att det inte räcker med att testa hur ett organ påverkas.
– Vi behövde ett system för att studera hela kroppen och det har vi nu lyckats bygga, säger Anna Herland, universitetslektor vid avdelningen mikro- och nanosystem på KTH och vid Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences, AIMES, institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet.
Chippen representerar olika organ
Hon är en av huvudförfattarna till två studier i Nature Biomedical Engineering som beskriver det nya systemet. Det består av åtta olika chip som representerar tarmar, lever, njure, hjärta, lungor, hud, hjärna samt blod-hjärnbarriär. Mellan de olika organen går kanaler som leder en blodliknande vätska med läkemedlet som ska testas.
Bild: Nature
Att det verkligen fungerar har forskarna visas genom att testa tekniken med en känd cancermedicin.
– De effekter och även bieffekter vi såg överensstämmer väldigt väl med de verkliga, säger Anna Herland.
Systemet kunde bland annat upptäcka en minskning av vissa vita blodceller och tecken på njurskador.
En viktig nyckel till de goda resultaten är nya beräkningsmodeller som översätter data från experimenten till effekter i människan.
Kan komma att ersätta djurförsök
Nästa steg blir att testa systemet på nya substanser för att undersöka hur det tas upp av kroppen och vilka effekter det har på olika organ. På så sätt kan tester av nya läkemedel snabbas upp. På sikt kan sammanlänkande organ-chip komma att ersätta vissa djurförsök.
– Utvecklingen går åt det hållet. Den här typen av system kan vara mycket mer relevanta än djurförsök eftersom de innehåller humana celler, säger Anna Herland.
Bakom framstegen ligger många års forskning av en stor grupp forskare från många discipliner ledd från amerikanska Harvard University där Anna Herland tidigare var verksam.
Artiklarna i Nature Biomedical Engineering:
