Cipul care va revoluţiona medicina şi va salva animalele de la chinurile din laboratoare

Oamenii de ştiinţă din Statele Unite testează efectele medicamentelor noi asupra unui microcip care conţine celule vii şi care reproduce multe dintre caracteristicile unui plămân uman. Astfel de tehnologii ar putea, într-o bună zi, să ajute la îmbunătăţirea mijloacelor de testare a medicamentelor şi la reducerea numărului de animale utilizate în scopuri medicale.

În 2010, cercetătorii de la Harvard au dezvoltat o tehnologie numită „plămân pe cip” care imită funcţiile sacilor de aer (alveole), cu rolul de a transfera oxigenul printr-o membrană subţire, de la plămân în sânge. 

Pentru companiile de medicamente, tehnologia oferă o modalitate simplă prin care ar putea evalua mai bine modul în care tratamentele reacţionează asupra corpului uman. Mai mult, în cele din urmă, ea va ajuta la reducerea costurilor de creare a medicamentelor prin identificarea problemelor înainte ca tratamentele să fie testate în studii clinice. 

Acum, oamenii se ştiinţă testează plămânul artificial, folosindu-l, mai întâi, pentru a recrea edem pulmonar, o afecţiune care face ca lichidul să se scurgă sacii de aer din plămâni, şi apoi pentru tratarea bolii cu un medicament experimental. 

Dispozitivul este aproximativ de dimensiunea unui stick de memorie este format dintr-un polimer flexibil care conţine canale goale. Aceste canale sunt împărţite printr-o membrană permeabilă subţire, pe-o parte şi pe cealaltă parte de vase de sânge sau celule capilare care sunt scăldate în lichid pentru a simula fluxul sangvin. În plus, este adăugat un sistem de aspirare cu scopul de a imita modul în care se întinde ţesutul uman în timpul respiraţiei. 

Pentru el a fost tratat cu interleukina-2 sau IL-2, un medicament pentru tratarea cancerului care poate provoca edem pulmonar, o boala mortală care presupune ca plămânii să se umple cu lichid şi cheaguri de sânge. Atunci când a fost injectat în canalele de sânge din dispozitiv, medicamentul a făcut ca fluidele să se scurgă de-a lungul membranei, reducând cantitatea de volum de aer din celălalt canal. Plasma sangvină a trecut în canalele de aer şi a început să se coaguleze. Mai mult, când sistemul de aspirare a fost pornit, pentru a stimula respiraţia, procesul de scurgere a fluidelor s-a accentuat, sugerând că respiraţia poate înrăutăţi situaţia. 

„Am aflat mai multe detalii legate de mecanismele prin care operează această boală, lucru pe care nu le-am fi putut afla dacă făceam simularea pe animale”, a declarat dr. Geraldine Hamilton, coautorul studiului. 

În cele din urmă, oamenii de ştiinţă au urmărit efectele unui nou medicament numit dispozitiv de blocare TRPV4 şi au descoperit că dacă acesta este administrat înainte de expunerea la IL-2, scurgerea fluidelor poate fi prevenită.

Pentru a putea confirma aceste realizări, în paralel, specialiştii au testat medicamentul pe rozătoarele şi câini care sufereau de edem pulmonar. Aşa cum sperau oamenii de ştiinţă, testele pe animale au confirmai eficienţa chipului.