Daar is wyd erken dat dieremodelle vir die toets van dwelms en ander mediese behandelings verskeie ernstige foute het. In sommige gevalle is hierdie metodes oneties en wreed. Daarbenewens kan hierdie studies nie altyd die menslike fisiologie akkuraat voorspel nie. Baie van hierdie studies kom met uitgebreide koste, wat beteken dat sommige dwelms dit nooit in die toetsfase kan maak nie.
Navorsers oor die wêreld het gewerk aan die ontwikkeling van miniatuur menslike organe wat potensieel diereproewe kan vervang en dwelmproewe kan bespoedig. Hul eksperimente toon dat hierdie opkomende naserende tegnologie dikwels die liggaam se reaksie op dwelms en siektes kan voorspel sonder om lewende vakke te gebruik. Die farmaseutiese industrie stel belang in hierdie ontluikende gesondheidstegnologie, wat help om sy innovasie te laat brand.
Organ-On-A-Chip vir dwelmtoetsing
'N orgaan-op-'n-chip is 'n toestel wat geskep word met behulp van mikroskyfie vervaardigingsmetodes. Dit bevat voortdurend perfuse kamers wat deur lewende menslike selle gevoer word. Die grootte van 'n klein rekenaar geheue stok, hierdie toestel naboots die biologie en funksies van werklike organe en is 'n opgradering op die bestaande stelsels wat vandag gebruik word (soos lewende selle wat in 'n petrischak gegroei het).
Wetenskaplikes het reeds verskillende organe-op-skyfies ontwikkel: die long, hart, derm en lewer.
Lung-on-a-chip bevat byvoorbeeld beide long- en kapillêre selle met een kant blootgestel aan 'n bloedagtige medium en die ander na lug. Dit bied wetenskaplikes insig in die deel van die long waar gaswisseling plaasvind. Dit is die gebied waar pulmonale probleme soos infeksies en kanker dikwels voorkom.
Long-on-a-chip is buigsaam, so dit strek en kontrakteer baie soos 'n menslike long - wat die funksie van die lewende orgaan vervang.
Organe-op-skyfie tegnologie kom uit die laboratoriums van Wyss Instituut vir Biologies Geïnfekteerde Ingenieurswese aan die Harvard Universiteit. Sommige kommersiële maatskappye vervaardig nou skyfies wat ook 'n siek orgaan herhaal. Ander fokus op die manier waarop dwelms - alreeds reeds goedgekeur en nuut ontwikkeld - in hierdie toestelle optree in vergelyking met die menslike liggaam. Soos farmaseutiese maatskappye saamstem dat belegging in chip tegnologie 'n waardige strewe is, sal verdere beleggings en daaropvolgende verfynings in die toekoms organe-op-skyfies selfs nuttiger maak.
Verlede jaar het Emulate, Inc. 'n navorsingsamewerking met Johnson & Johnson en die Wyss Institute aangekondig om hul trombose-op-'n-chip-platform te evalueer wat moontlik gebruik kan word om dwelms te toets wat bekend is dat hulle bloedklonte veroorsaak. Die chip modelleer verskillende faktore wat kan bydra tot die ontwikkeling van 'n bloedklont. As dit suksesvol is, kan hierdie tegnologie gebruik word in kliniese dwelmproewe om die risiko wat deur sekere middels veroorsaak word, te verminder, soos immunotherapie en onkologie dwelms. Dit is bekend vir moontlike newe-effekte wat verband hou met bloedstolling.
Onlangse vordering in die groeiende rudimentêre organe van stamselle kan ook orgaan-op-'n-chip-tegnologie ondersteun. Eksperimente wys dat menslike stamselle geprogrammeer kan word om verskillende tipes weefsel te produseer. Alhoewel dit tyd sal duur voordat hierdie tegniek gebruik kan word om gepersonaliseerde organe vir oorplantingspatiënten te groei, kan dit reeds toegepas word om menslike weefsel te groei vir orgaan-op-'n-chip-modelle.
Sal daar binnekort 'n mens-op-'n-chip wees?
Wetenskaplikes by die Wyss-instituut werk tans aan 'n ambisieuse projek: Hulle soek na die koppeling van verskillende organe-op-skyfies om 'n replika van die hele menslike liggaam te skep.
Dit kan dwelmproewe op 'n ongeëwenaarde manier help. Meervoudige in vitro "vakke" kan in 'n kort tydperk getoets en ontleed word vir hul reaksie op 'n sekere middel.
Homo chippiens , aangesien die model humoristies genoem word, is ook deur die US Environmental Protection Agency ondersoek as 'n alternatiewe model om die effekte van omgewings toksiene te bestudeer, soos die uitwerking wat dioxine en Bisfenol A (BPA) op die menslike lewer het.
Op die oomblik moet byna enige nuwe dwelm steeds 'n lang kliniese proef ondergaan, en word eers op mense getoets voordat dit die mark tref. Die ontwikkeling van miniatuur menslike organe kan die ontwikkelingsproses korter maak deur 'n gedeelte van 'n nuwe geneesmiddel se proefprotokol oor te slaan. Sommige kenners waarsku egter dat skyfies nie die volledige kompleksiteit van 'n menslike orgaan kan vang nie en dat hierdie tegnologie beperkings het wat aangespreek moet word voordat dit nuttig word as ware alternatiewe vir ware organe.