В Сеченовском университете создали «печень-на-чипе» для тестирования лекарств
pxhere.com
Ученые Сеченовского университета разработали лабораторную модель печени, способную воспроизводить реакцию человеческой ткани на лекарственные препараты. Новая технология предназначена для оценки эффективности и безопасности медикаментов на доклиническом этапе. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Bioprinting.
В основе разработки лежат сфероиды, сформированные из трех типов клеток: гепатоцитоподобной линии HepG2, эндотелиальных клеток и мезенхимальных стромальных клеток. Эти клеточные структуры были помещены в специальный гидрогель, обогащенный децеллюляризованным матриксом печени овцы, который помогает клеткам вести себя максимально приближенно к естественным условиям. Далее с использованием технологии 3D-биопечати была создана объемная конструкция «печени-на-чипе».
В течение трех недель культивирования система демонстрировала стабильный рост, высокую жизнеспособность клеток и формирование структур, напоминающих элементы сосудистой сети. При этом модель сохраняла основные функции печени, включая выработку альбумина и альфа-1-антитрипсина — ключевых белков, по которым оценивается функциональность гепатоцитов.
Как пояснила заведующая лабораторией прикладной микрофлюидики Института регенеративной медицины Сеченовского университета Анастасия Шпичка, задача ученых заключалась в создании масштабируемой и стандартизируемой модели, максимально приближенной к нативной ткани печени. Использование нескольких типов клеток и биологического матрикса позволило воспроизвести как архитектуру, так и физиологические функции органа.
Разработку сравнили с традиционными клеточными сфероидами, которые широко применяются в исследованиях. В таких моделях со временем формируется некротическое ядро, а клетки испытывают дефицит кислорода и питательных веществ. В отличие от них, «печень-на-чипе» показала более высокую метаболическую активность и более точную реакцию на распространенные гепатотоксичные и противоопухолевые препараты, включая парацетамол, диклофенак, доксорубицин и цисплатин.
По словам исследователей, новая платформа отличается высокой чувствительностью к лекарственным соединениям и позволяет точнее моделировать реакции человеческой печени. Это делает технологию перспективной для доклинических исследований, изучения механизмов лекарственного повреждения печени и разработки персонализированных моделей на основе клеток конкретных пациентов.
