Использование биочипов в оценке токсичности веществ

27.12.200726560
Применение так называемых биочипов, содержащих трехмерные культуры клеток различных тканей, позволяет избежать тестирования лекарственных и косметических препаратов на животных. Новая методика была совместно разработана исследователями из Rensselaer Polytechnic Institute, University of California at Berkeley и Solidus Biosciences Inc. (США).

Американские исследователи разработали два биочипа: DataChip, с помощью которого оценивается влияние исследуемого вещества на процессы, протекающие в клетке, и MetaChip, с помощью которого оценивается влияние на клетку продуктов метаболизма исследуемого вещества. Таким образом, комбинирование двух биочипов позволяет выявить потенциальную токсичность новых лекарственных препаратов и других веществ, прогнозировать их воздействие на различные ткани, а также ответить на вопрос, будут ли токсичны продукты метаболизма этих веществ для организма. Все эти данные могут быть получены в одном эксперименте, не требующем использования животных.


DataChip с меченными флуоресцентной краской культурами гепатоцитов человека.

Традиционные тесты на токсичность препаратов проводятся на экспериментальных животных. Эти тесты довольно продолжительны и не отвечают запросам фармацевтической промышленности, производящей все больше новых препаратов. В современных условиях требуется быстрый и высокоточный метод оценки влияния веществ на органы и ткани.

«Мы оценили динамику развития мирового фармацевтического рынка», говорит один из авторов исследования, профессор химии Джонатан С. Дордик (Jonathan S. Dordick), «и решили, что необходимо разработать дешевый, высокопроизводительный, точный и легко автоматизируемый метод, в корне отличающийся от традиционных. Поэтому мы разработали два биочипа, дополняющих друг друга. Теперь мы можем не только оценить токсичность того или иного соединения, но и узнать, как его эффект изменяется при его метаболизме». Следует также отметить, что тестирование препаратов на животных не всегда может дать адекватный ответ относительно эффекта этого же вещества при попадании его в организм человека.

Однако спрос на новую методику применения биочипов ожидается не только со стороны фармацевтических компаний, но также компаний, производящих косметическую и бытовую химическую продукцию. К 2009 году в Европе планируется из этических соображений прекратить использование животных в тестировании косметической и парфюмерной продукции на токсичность.

17 декабря 2007 года в известном научном журнале PNAS были опубликованные данные о DataChip, состоящим из более чем 1080 трехмерных культур клеток человека. Трехмерные культуры наилучшим образом отражают in vivo условия. Такой биочип позволяет быстро оценить эффект того или иного вещества в лабораторных условиях.

На MetaChip наносятся ферменты, участвующие в метаболизме того или иного вещества. С учетом того, что метаболизм весьма индивидуален, и один препарат может быть безвреден для одного и токсичен для другого человека, для клинических целей возможно создание индивидуальных метачипов путем варьирования концентраций различных ферментов. Таким образом, метачип моделирует реакции, происходящие в человеческом организме.

«MetaChip дает надежду на скорое появление персонализованной медицины, на более быструю разработку индивидуальных схем терапии», говорят создатели технологии. При комбинировании двух чипов для пациента возможно подобрать не только сам препарат, но и его максимально эффективную концентрацию.

По материалам:
Rensselaer Polytechnic Institute

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей