یکی از مشکلترین مراحل تولید داروی جدید آزمایش آن است. دانشمندان برای آزمایش داروهای جدید یا باید آنرا روی حیوانات زنده که هزینه گزاف، مشکلات حقوقی، اخلاقی و مهم تر از همه نتیجه متفاوت دارو روی حیوان و انسان باشد روبرو هستند. راه حل دیگر، انجام آزمایشها روی حجرات (سلولهای) میکروسکپیِ کشت شدۀ انسانی میباشد. این سلولها از لحاظ ژنتیکی دستکاری شده اند تا برای همیشه زنده بمانند و به همین خاطر نتیجه آزمایشها نیز روی چنین حجره هایی با حجرات دست نخورده انسانی میتواند متفاوت باشد. ولی حالا دانشمندها روی شیوه ی تازه یی کار میکنند تا این مشکل را از سر راه خود بردارند: خرده تراشه هایی (مایکروچیپ) که متشابهِ اعضای بدن انسان بوده و به همان شکل تغذیه و عمل میکنند. مواد جدید که از آنها به نام “عضلات روی تراشه” (Organs on a chip) یاد میشود معمولن اسلایدهای شیشه یی هستند که با قشری از حجرات انسانی پوشیده شده اند و به گونه یی برنامه ریزی شده اند تا همانند یک عضله یا رابط بین عضلات کار کنند. تولید کنندگان این تراشه ها امیدوارند تا با استفاده از تکنولوژی جدید بتوانند مواد دارویی را سریعتر به بازار عرضه کنند و در برخی موارد دیگر نیازی به استفاده از حیوانات برای آزمایش داروی جدید نباشد.
Image: The Wyss Institute
تراشه ها در مراحل اولیه تولید میباشند ولی بررسی کنندگان این وسیلۀ جدید روزانه اعضای جدیدتری را روی این تراشه ها سوار و آزمایش میکنند. تابستان گذشته پژوهشگران دانشگاه هاروارد گزارشی را در ژورنال “علم” به چاپ رساندند و در آن ادعا کرده بودند که توانسته اند دستگاهی متشابه شش (ریه) انسان بسازند: یک غشای پرمنفذ پوشیده شده از حجرات ریۀ انسان که میتواند نفس بکشد، مواد غذایی را توزیع مینماید و عکس العملهای ایمنی درستی را آغاز نماید. در ماه نوامبر سال 2010 پژوهشگران ژاپنی (جاپانی) در مجله آنلاین “کیمیای تحلیلی” از ساخت تراشه ای که میتواند بصورت همزمان عکس العمل حجرات سرطانی جگر، جهاز هضمی و سینه را در برابر داروی ضد سرطان بررسی کند خبر دادند. در فبروری (فبریه) سال 2010 دانشمندان در مجله پیشرفتهای آکادمی ملی علم آمریکا از تولید یک ارگان متشابه به جگر انسان روی یک خرده تراشه خبر دادند. ارگان شبیه سازی شده به دانشمندان این فرصت را مهیا ساخته بود تا تمام مراحل زندگی بیماری هپاتیت سی (اماس کبد) را در کبد مشاهده کنند. نظارۀ این ویروس در حجرات کشت شده بسیار مشکل میباشد.
شرکتهای داروسازی هم به تراشه تازه علاقه نشان داده اند ولی محتاطانه عمل میکنند. دلیل اصلی این شرکتها اینست که شاید این تراشه بتواند یک ارگان را شبیه سازی کند ولی نتیجۀ داروهای تازه در حیوانات سالم و زنده که تمام اعضای بدنشان در معرض داروی تازه قرار میگیرد میتواند متفاوت باشد. پژوهشگران دانشگاه هاروارد که روی جگر شبیه سازی شدۀ روی تراشه جدید کار میکنند میگویند که، اعضلۀ شبیه سازی شده میتواند زهری بودن داروهای جدید را براحتی نشان دهد زیرا عضلۀ جدید عکس العملی متشابه به عکس العمل دفاعی بدن انسان را در مقابله با سیلیکانانوپارتیکلز نشان میدهد.
دونالد اینگبر رییس انستیتوت ویس دانشگاه هاروارد که این نظر را پیشنهاد کرده و در تیم تولید این تراشه میباشد میگوید که، تلاش نهایی اینست تا تراشه هایی ساخته شود که حاوی تمام عضلات و دستگاههای بدن و یا حتی انسان کامل باشد. دانشمندان میتوانند نمونه یی از حجرات مریضهای با بیماری های خاص و یا جهش ژنتیکی را روی این تراشه ها کشت نموده و عکس العمل حجرات را در مقابله با داروهای مختلف بررسی کنند. چنین تحقیقاتی نه تنها میتواند نتیجه داروهای مختلف را در جوامع و نژادهای مختلف نشان دهد، بلکه به پژوهشگران توانایی تولید داروهای شخصی و هدفمند را برای افراد مختلف نیز میدهد.
نویسنده: ملیندا وینر مییر Melinda Wenner Moyer
منبع: ساینتفیک امریکن، مجله، مارچ 2011
اتصال: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=organs-on-a-chip
