Фантастические перспективы для разработки лекарств без экспериментов на животных: бионические чипы от профессора Еврейского университета
Инновационная технология, разработанная профессором Яаковом Нахмиасом из Института наук о жизни при Еврейском университете в Иерусалиме, позволит быстро производить лекарства с использованием бионических чипов без необходимости проведения экспериментов на животных.
В ходе нового исследования, проведенного профессором Яаковом Нахмиасом, главой Центра биоинженерии при Еврейском университете и основателем Tissue Dynamics, была разработана особая система для отслеживания работы почек на основе чипов. Она содержит крошечные датчики, которые сообщают о прямом воздействии лекарств на ткани человеческого организма. Технология позволила команде учёных разработать новый препарат для предотвращения надпочечниковой недостаточности при химиотерапевтическом лечении онкобольных. Эта технология позволяет отказаться от использования лабораторных животных в экспериментальных целях. Исследование было опубликовано в престижном журнале Science Translational Medicine.
Разработка лекарств и их вывод на рынок – длительный процесс, полный различных, в частности, финансовых препятствий. В среднем разработка одного препарата обходится фармацевтической промышленности примерно в 2,6 млрд долларов и занимает около 12 лет (включительно с выводом лекарства на рынок). Одна из основных проблем в этой области – невозможность наблюдать воздействие медпрепаратов на людей, поскольку эксперименты обычно проводятся на мышах и крысах. А у лабораторных животных генетика и физиология отличаются от человеческой, поэтому лекарственные препараты, эффективные для мышей, неоднократно терпят неудачу в клинических испытаниях.
Технология использования чипов зародилась 30 лет назад с целью заменить эксперименты на животных. Однако, хотя такие системы уже представлены на рынке, еще не доказано, что они могут значительно сократить путь к разработке лекарств. Прорыв, совершённый профессором Нахмиасом, представляет собой комбинацию крошечных датчиков, встроенных в ткани человека, которые позволяют в реальном времени измерять скорость обмена веществ в таких органах как печень, почки и сердце. Точные измерения позволили сотрудникам Еврейского университета в режиме реального времени получить достоверную информацию о механизме воздействия различных лекарств и химических веществ на почки.
Используя новую технологию, профессор Нахмиас и докторант Аарон Коэн обнаружили новый механизм токсичности одного из распространенных химиотерапевтических препаратов – цисплатина, который вызывает повреждение почек более чем у 30% пациентов. «Наша система показала, что цисплатин влияет на работу почек, препятствуя прохождению сахара через них, и, следовательно, приводит к накоплению липидов и повреждению органов. Быстрое сканирование показало, что эмпаглифлозин (препарат, препятствующий всасыванию сахара в почках) предотвращает повреждение и делает терапию более безопасной», — сказал профессор Нахмиас.
Цисплатин, препарат на основе платины, используется в медицине более 40 лет и до сих пор считается одним из наиболее часто применяемых химиотерапевтических лекарств для пациентов с раком яичников, желудка, легких, головы или шеи, раком мочевого пузыря и яичек. Повреждение почек, вызванное использованием цисплатина, ограничивает его применение всего до нескольких дней при любом химиотерапевтическом лечении. Открытие профессора Нахмиаса привело его к работе с Tissue Dynamics, компанией, которая коммерциализирует технологию для ретроспективных клинических исследований с участием 247 пациентов в больнице Хадасса, что подтвердило результаты исследования. «Фактически, у больных раком, которые принимали нашу комбинацию лекарств, почти не было обнаружено повреждений почек», — сказал профессор Нахмиас.
Это первый случай, когда исследователи применяют технологию «чип на органе» для разработки лекарства от начальной стадии до фазы клинического испытания без использования лабораторных животных. По словам профессора Нахмиаса, «эта революционная технология может не только сократить время, необходимое для того, чтобы основные лекарственные препараты были доставлены на полки аптек, но и исключить большую часть экспериментов на лабораторных животных, что сэкономит деньги, время и много страданий».
Другие новости по теме:
- Естественная альтернатива антибиотикам от учёных Тель-Авивского университета
- В Израиле тестируется уникальная инновационная система оксигенации крови от национального стартапа
- Уникальный голосовой скрининговый тест на COVID-19 от израильского стартапа
