Piše: Irena Dujmušić
Os Uma

Znanstvenici rade na razvoju umjetnih malih “ljudi” u nadi da će to zamijeniti potrebu za uporabom životinja u laboratorijskom testiranju.

Umjetni ljudi će se raditi s interakcijskim organima koji se mogu koristiti u ispitivanjima lijekova, što bi ubrzalo proces odobravanja regulatornih tijela. Sadržavati će mikročipove veličine onih iz smarthphonea koji će biti programirani da repliciraju do 10 velikih ljudskih organa. Svako to mikro “ljudsko” biće će biti maleno, otprilike veličine samog mikročipa i simulirat će odgovor ljudi na tvari koje se udišu, apsorbiraju u krvi ili se nalaze u probavnom traktu.

Ranije verzije koje sadrže umjetni bubreg, srce, pluća ili crijeva se već koriste u kozmetičkoj industriji i za promatranje utjecaja kemijskih lijekova na ljude.

Znanstvenici misle da bi razvoj ovih mikro “ljudi” mogao zamijeniti i do 90 milijuna životinja svake godine u laboratorijima. Uwe Marx, inženjer s Tehničkog sveučilišta u Berlinu i utemeljitelj TissUse, tvrtke koja razvija tehnologiju izjavljuje da ako regulatorna tijela odobre ovaj razvoj, da bi to moglo zatvoriti većinu laboratorija na svijetu u kojima se provode testiranja na životinjama.

Rezultati ove vrste tehnologije koja se već koristi na umjetnim organima poput srca i jetre se mora potvrditi i na živim bićima – životinjama u laboratoriju, da bi se dokazalo da su tvari sigurne za živa bića sa stvarnim organima. Umjetni organi ne moraju reagirati isto kao i pravi, odnosno, učinak neke tvari neće biti isti, kao što je to već bilo viđeno, poput nepredviđenih nuspojava tijekom kliničkih ispitivanja na životinjama, što se pokazalo recimo na testiranjima s GM biljkama. Organi se ne mogu jednostavno podijeliti na računalne komponente. Kod živih bića, oni međusobno surađuju putem endokrinog sustava, preko mozga, živčanog sustava, a ovise i o utjecaju okoline, emocijama i još mnogo čemu.

Da bi jedan lijek došao na tržište, može proći i do 12 godina, potroše se velike sume, testira se oko 25 tisuća kemikalija, 25 će lijekova doći do testiranja na ljudima, možda 5 će odobriti regulatorna tijela, a tek jedan će se naći na tržištu. Čak i nakon toga, on može biti povučen zbog prethodno neotkrivenih nuspojava.

Jedan od pionira biološki inspiriranog inženjeringa je i profesor Donald Ingber. Njegova koncepcija “organa na čipu” uključuje stavljanje i ljudskih stanica i tekućine koja je potrebna da bi se oponašala složenost ljudske fiziologije na jedan maleni komad prozirne, fleksibilne silikonske gume veličine USB sticka. Čipovi su u tekućini, tako da ih se može povezati međusobno, stvarajući “čovjeka na čipu” u kojoj pluća, jetra, crijeva, koža, bubrezi i oči mogu biti integrirane za simulaciju kako bi cijelo tijelo reagiralo u interakciji s novim lijekom. Do sada su ovakvi čipovi zahtijevali ručnu izradu, no znanstvenici se nadaju da će se ovakvi čipovi moći proizvoditi masovno, u čemu će im pomoći tvrtka Sony.

U međuvremenu, profesor Nikolaj Zhelev i njegov tim je masovno proizveo tisuće minijaturnih srca s 30 otkucaja u minuti. Na njima može koristiti kemikalije da bi stanice postale uvećane i onda testirati različite spojeve i lijekove na njima. Biosenzori ili markeri omogućuju im praćenje pojedinačnih molekula kako bi vidjeli što uzrokuje da srce postane prošireno tako da mogu testirati nove lijekove samo na tim molekulama.

Odjel za informatiku s Oxforda vjeruje da su napravili proboj u korištenju virtualnih računalnih modela koji simuliraju stanice srca, kože, mozga i drugih organa, za brže i točnije ispitivanje toksičnosti lijekova u ranoj fazi. Virtualni modeli računala sadrže veliku zbirku jednadžbi koje opisuju kako komponente stanica komuniciraju međusobno i fizikalnih veličina kao što su napon membrane ili koncentracija kemikalija.

Dug je put prije nego što bilo koja od ovih tehnologija bude prihvaćena umjesto testiranja na životinjama. Potrebno je puno vrlo dobrih dokaza da će rezultati korištenja ovih tehnologija biti predvidivi i u skladu s onim što se događa u ljudskom tijelu. Problem je da su predviđanja o utjecaju novog lijeka izgrađena na postojećim dokazima, što znači da je nemoguće znati kako će se kemikalija ponašati u tijelu sve dok se to i stvarno ne dogodi. Primjerice, kada se tableta proguta, ona dolazi do crijeva, gdje se apsorbira, i tada dolazi do mjesta gdje je bolest, a tijekom cijelog ovog procesa kemikalije su izložene proteinima, enzimima i stanicama, tako da je teško reći da će bilo koja tehnologija pouzdano predvidjeti kako će lijek reagirati u interakciji s ljudskim tijelom.

Izvor: Natural Society, The Guardian