Wydrukowana z użyciem biodrukarki 3D unaczyniona tkanka wątroby zrewolucjonizuje badania nad toksycznością leków

Niedawno pisaliśmy o biodruku 3D w kontekście jego użyteczności i zastosowań. Międzynarodowa grupa badaczy udoskonaliła biodruk 3D unaczynionej tkanki wątroby, rzucając nowe światło na jego praktyczne zastosowania. Nową metodę można uważać za pewnego rodzaju przełom w zakresie przedklinicznych badań  nad nowymi substancjami.

Zaledwie 10% badanych substancji potencjalnie leczniczych zostaje zatwierdzona do użytku. Proces powstawania i badania leku jest wieloletni i niezwykle kosztowny. Zanim rozpoczną się badania kliniczne, badany związek  musi przejść testy in vitro i na zwierzętach. Często jednak okazuje się, że to, co nie zaszkodziło myszom, królikom ani szczurom – człowiekowi szkodzi. Oznacza to konieczność stworzenia efektywniejszej metody wykonywania skriningu i  badań toksykologicznych – choćby ze względów ekonomicznych.

Dynamicznie rozwijający się biodruk 3D daje nadzieje na efektywniejsze badanie leków, szczególnie w świetle osiągnięć międzynarodowej grupy naukowców, której ostatnim osiągnięciem jest odtworzenie fragmentu tkanki wątroby razem z naczyniami. Chociaż już kilka lat temu powstał pomysł, by stworzyć odpowiednik naczynia krwionośnego przez wydrukowanie go innym materiałem niż reszta „rusztowania” tkanki, a następnie wypłukania go, do tej pory metoda ta była mało dokładna.  Naukowcy do druku naczyń zamiast cukru użyli wypłukiwalnego żelu agarozowego. Dzięki temu osiągalna stała się średnica kanalika rzędu 100µm, jak również gładka ściana – konieczna, by rozrosły się na niej komórki śródbłonkowe, jak w prawdziwym naczyniu krwionośnym. Tak powstał model tkanki wątroby z gęstą siecią drobnych naczyń.

Dlaczego to wszystko jest takie ważne? Komórki śródbłonka naczyniowego mają wpływ na prędkość dyfuzji substancji przez ścianę naczynia do komórek wątroby. W ten sposób bardziej zbliżamy się do działania danego leku na prawdziwą ludzką wątrobę – bardziej, niż gdy używamy samych hepatocytów zawieszonych w odżywce, lub gdy sprawdzamy wpływ leku na wątrobę zwierzęcia.  Obecność komórek śródbłonka pozwala na obserwację i przewidywanie efektów toksycznych leku z uwzględnieniem mikrokrążenia  narządu.

Naukowcy wyrażają nadzieję, że w miarę, jak ich projekt będzie rozwijany, możliwe będzie odwzorowanie również innych tkanek, a docelowo – testowanie działania leków przeciwnowotworowych na komórki nowotworowe pacjenta.

Źródło: publikacja źródłowa via www.3ders.org