Мини-сердца в пробирке позволят тестировать лекарства не на людях
Logo
Cover

Создание новых препаратов требует дорогостоящих клинических испытаний на людях. Полностью заменить их тестами на грызунах и обезьянах нельзя, к тому же у некоторых наших болезней нет животных аналогов. Решением могут стать миниатюрные копии человеческих органов, выращенные в пробирке.

Упрощенные аналоги человеческих органов, выращенные в пробирке, называют органоидами. Они идеально подходят для проведения биологических исследований и клинических испытаний лекарств. Ранее специалисты создали таким образом аналоги мозга, а теперь очередь дошла до сердец. Органоиды из сердечной ткани могут заранее предсказать, какое влияние окажет тот или иной препарат на работу сердца.

Как отмечает Wired, производство «мини-сердец» превратилось в выгодный бизнес. Компании Novoheart и Tara Biosystems поставили их выращивание на поток и уже заключили ряд контрактов с ведущими фармацевтическими фирмами.

Используя органоиды, разработчики лекарств смогут сэкономить миллиарды долларов, не говоря уже о времени. Например, если препарат «сажает» сердце, это обнаружится еще до начала клинических испытаний.

Вырастить в пробирке сердце, даже миниатюрное — непростая задача. Нужно не только сформировать из клеток трехмерные структуры, но и заставить их биться 70 раз в минуту. Ученые из компании Novoheart добились этого, культивируя клетки на сферической поверхности. Для этого пришлось научиться делать так, чтобы клетки в разных слоях органоида росли в разных направлениях, как в настоящем сердце.

Однако даже этого оказалось недостаточно. Чтобы достичь более реалистичного результата, специалисты добавили в клеточный коктейль дозу фибробластов — клеток соединительной ткани. Получившийся полый органоид больше напоминает сердце зародыша, чем взрослого человека, но этого уже достаточно для тестирования лекарств.

Novoheart также будет использовать «мини-сердца», чтобы лучше понять природу болезней. Компания только что закончила разработку модели атаксии Фридрейха — редкого, но неизлечимого наследственного заболевания, которое поражает нервную и мышечную системы. Novoheart надеется, что «мини-сердце», созданное из клеток с мутациями, характерными для атаксии, поможет найти способ борьбы с болезнью.

В будущем компания планирует создать целую «библиотеку» моделей различных заболеваний.  

«Мини-сердца» Tara Biosystems менее совершенны и представляют собой полоски ткани. Однако у компании не менее амбициозные планы. Ее сотрудники надеются создать платформу для персонализированного тестирования препаратов.

Используя органоиды с разными генетическими особенностями, можно будет понять, как отреагирует на лечение сердце того или иного пациента.

Подход Tara привлек уже десяток фармацевтических компаний. Для удовлетворения их потребностей компания намерена создавать 200 новых клеточных линий еженедельно.

Для бизнеса Tara и Novoheart сейчас самое удачное время. FDA планирует ужесточить контроль за побочными эффектами, которые новые лекарства оказывают на сердечно-сосудистую систему. Это значит, что спрос на «мини-сердца» будет расти. Конечно, они пока не могут заменить ни лабораторных животных, ни клинические испытания на людях. Однако органоиды послужат системой раннего предупреждения, которая, возможно, спасет немало жизней.

Выращивание крошечных сердец в пробирке может показаться фантастикой, но современной науке под силу и более необычные проекты. Один из таких — создание крошечного мозга, в котором работают гены неандертальцев, выделенные из древних костей.