Искусственная почка PREDICT-96 поможет изучать лекарства
В интенсивной терапии применение высоких доз лекарств помогает спасать жизни, но медикаментозная нагрузка не проходит бесследно для организма.
Одним из частых побочных эффектов является острая почечная недостаточность, которой пациенты ОРИТ наиболее подвержены из-за тяжелого состояния здоровья.
Согласно исследованию, опубликованному в Kidney International, нарушение функций почек затрагивает 2 из 3 пациентов, находящихся в интенсивной терапии.
Для решения проблемы инженеры Draper разработали микрожидкостную искусственную почку, которая полностью имитирует функции настоящей человеческой почки.
Прибор под названием PREDICT-96 (kidney-on-a-chip) позволяет ученым лучше понять эффекты лекарственных препаратов и их комбинаций на организм больного человека.
Почки – один из самых сложных для лечения человеческих органов. Первичная структурная единица почки, называемая нефроном, представляет собой высокоорганизованную трубочку под постоянным воздействием фильтрующейся жидкости. Нефроны получают сигналы от внеклеточного матрикса, сети структурных и сигнальных белков.
«Сложная организация почек затрудняет создание функционального физиологически значимого органа в лаборатории. Но сложно – это не значит невозможно», — поясняет доктор Джозеф Чарест, эксперт в области биомедицинского инжиниринга из компании Draper.
Доктор Чарест занимается разработкой искусственных органов для тестирования и совершенствования новых лекарств и научных исследований.
«Учитывая, что почки определяют взаимодействие лекарственных веществ с организмом, исследование органа приобретает особое значение в фармакологии. Сегодня нефротоксичность является основной причиной проблем в ходе доклинических, клинических и постмаркетинговых исследований лекарств. По приблизительным оценкам, на нефротоксичность приходится 19% случаев острой почечной недостаточности у пациентов ОРИТ», — говорит Чарест.
Искусственная почка заменит добровольцев
Подробное описание микрожидкостной искусственной почки было опубликовано в научном онлайн-издании Public Library of Science. В нем доктор Чарест и его коллеги рассказывают, как технология может применяться для восстановления физиологии и почечной функции на клеточном и тканевом уровне, а также для изучения нефротоксичности лекарств.
Платформа работает в реальном времени, позволяя с высочайшей точностью определять потенциальное влияние лекарств на почки без использования живых существ.
По заверению авторов, показатели PREDICT-96 можно масштабировать для получения статистически достоверных результатов. Таким образом, добровольцы перестанут рисковать своими почками, записываясь на испытания новых малоизученных препаратов.
Партнерами компании в разработке искусственной почки выступили Гарвардская школа медицины и Массачусетская общеклиническая больница (Mass General).