ניו-טק מגזין | מרץ 2018

Medical מוסף מיוחד

"גוףעלשבב" יכול לשפר אתהערכתהתרופה דגימותשל רקמותאנושיותהמחוברות באמצעותצינורותמיקרופלואידים, המשכפליםאינטראקציותשל איבריםמרובים.

MIT אן טרפטון משרד החדשות

פיתחו טכנולוגיה חדשה בה ניתן להשתמש בכדי MIT הנדסי לבחון תרופות חדשות ולזהות תופעות לוואי אפשריות, לפני שהתרופה נבדקת בבני אדם. באמצעות פלטפורמה של מיקרופלואידים איברים, החוקרים יכולים לשכפל 10 שמחברת רקמות מהונדסות של עד במדויק אינטראקציות בין איברים אנושיים במשך שבועות בכל פעם, והיא מאפשרת להם למדוד את ההשפעות של התרופות על חלקים שונים בגוף. מערכת כזו יכולה לגלות, למשל, אם לתרופה המיועדת לטפל באיבר אחד תהיה השפעה שלילית על איבר אחר. "חלק מההשפעות האלו קשות לחיזוי באמצעות ניסויים בבעלי חיים, משום שהמצבים שגורמים להן הם ייחודיים", אומרת לינדה גריפית, פרופסור מבית הספר להנדסה להוראת חדשנות, וכן פרופסור להנדסה ביולוגית והנדסת מכונות, ואחת המחברות הבכירות של המחקר. "עם השבב שלנו, אתה יכול להחדיר את התרופה ולאחר מכן לחפש את ההשפעות שלה על רקמות אחרות, ולמדוד את החשיפה שלה וכיצד היא נספגת." שבבים אלה יכולים לשמש גם כדי להעריך תרופות הקשורות לנוגדנים ותרופות ביולוגיות אחרות, אותן קשה לבדוק ביסודיות בבעלי חיים, כי הם נועדו להתקשר עם המערכת החיסונית האנושית. דגימתאיברים כאשר מפתחים תרופה חדשה, החוקרים מזהים את מטרותיה בהתבסס על מה שהם יודעים על הביולוגיה של המחלה, ולאחר מכן יוצריםתרכובות המכוונות למטרות אלו. בדיקות פרה-קליניות בבעלי חיים יכולות לספק מידע על בטיחות התרופה ויעילותה לפני תחילת הניסויים בבני אדם, אך יתכן שבדיקות אלו לא יגלו תופעות לוואי אפשריות, אומרת גריפית. יתר מ

על כן, תרופות שפועלות על בעלי חיים לעיתים קרובות נכשלות בניסויים בבני אדם. "בעלי חיים אינם מייצגים בני אדם בכל היבט לו זקוקים לפיתוח תרופות ובהבנת מחלות", אומרת גריפית. "הדבר מתברר יותר ויותר כאשר אנו בוחנים סוגים שונים של תרופות." סיבוכים יכולים להתעורר גם בשל השונות בין החולים, כולל הרקע הגנטי שלהם, השפעות סביבתיות, סגנונות חיים ותרופות אחרות שהם נוטלים. "הרבה פעמים אתה לא רואה בעיות עם תרופה, במיוחד זו שנרשמת בתפוצה רחבה עד שהיא כבר חודרת לשוק", אומרת גריפית. כחלק מפרויקט שהובילה מטעם הסוכנות להגנה על מחקר מתקדם ), החליטו גריפית ועמיתיה להמשיך בטכנולוגיה שהם מכנים DARPA ( "הפיזיונומיה על צ'יפ", שלדעתם יכולה להציע דרך כיצד למדוד השפעות של תרופות פוטנציאליות יותר במדויק ובמהירות. כדי להשיג זאת, החוקרים היו זקוקים לציוד חדש - פלטפורמה שתאפשר לרקמות לצמוח ולהתחבר זו עם זו - כמו גם רקמה מהונדסת שתשכפל במדויק את התנהגותם של האיברים האנושיים. לפני שהושק הפרויקט, איש לא הצליח לחבר יותר מכמה סוגי רקמות שונות על פלטפורמה אחת. יתר על כן, רוב החוקרים שעבדו על סוג זה של שבב עבדו עם מערכות מיקרופלואידיות סגורות, המאפשרות לנוזל לזרום פנימה והחוצה אבל לא מציעות דרך קלה לתמרן את מה שקורה בתוך השבב. מערכות אלו דורשות גם משאבות חיצוניות. החליט ליצור מערכת פתוחה, אשר בעצם מסירה את המכסה MIT צוות ומקלה על המניפולציה של המערכת ולקיחת דגימות לבדיקה. המערכת שלהם, המותאמת מטכנולוגיה שפותחה בעבר והפכה מסחרית על ידי מבריטניה, משלבת גם מספר משאבות שיכולות CN BioInnovations לשלוט על זרימת הנוזל בין "איברים", לשכפל את מחזור הדם, תאי

New-Tech Magazine l 44