Sadarbojoties Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtam (LU CFI), Rīgas Tehniskajai universitātei (RTU) un citām Latvijas pētniecības organizācijām, tiek izstrādāti multi orgānu čipu sistēmu modeļi aknu, nieru un aizkuņģa dziedzera vēža zāļu testēšanai.
Izstrādājot jaunus medikamentus, farmācijas nozare iegulda summas, kas varētu konkurēt pat ar nelielas valsts budžetu. Attīstot multi orgānu čipu tehnoloģijas, var cerēt ne tikai uz ietaupītiem resursiem zāļvielu izstrādes procesā, bet arī samazināt nepieciešamību pēc dzīvnieku izmantošanas laboratoriskos pētījumos.
Orgāns uz čipa ir tehnoloģija, kas imitē cilvēka orgānu bioloģiskās funkcijas nelielā, kontrolējamā vidē. Šī pieeja ļauj zinātniekiem precīzi modelēt un analizēt orgānu reakcijas uz dažādām vielām un patoloģijām, nodrošinot vērtīgu ieskatu cilvēka fizioloģijā un slimību mehānismos.
“Problēma galvenokārt slēpjas tajā, ka 90% no jaunu zāļvielu izstrādātājiem netiek cauri pārejai no pirmsklīniskās pētniecības un izstrādes stadijas līdz klīniskajiem pētījumiem, kur tradicionālā dzīvnieku testēšana bieži vien nespēj precīzi atspoguļot cilvēka ķermeņa reakcijas,” skaidro LU CFI Mikro un nanoierīču laboratorijas vadošais pētnieks Dr. Roberts Rimša, kas ir viens no multi orgānu čipu tehnoloģijas izstrādātājiem.
Valsts pētījuma programmā “Viedo materiālu, fotonikas, tehnoloģiju un inženierijas ekosistēma” zinātnieki, kuri strādā pie multi orgānu čipu sistēmas izstrādes, pētīja aizkuņģa dziedzera problemātiku, savukārt blakusparādības tika pētītas aknās un nierēs. Orgāni uz čipa ir jauns in vitro modelis, t.i. dažādu procesu imitēšana laboratorijas apstākļos, neizmantojot dzīvniekus, bet pielietojot dažādas testsistēmas.
Pētījumā ir iesaistīti vairāki pētnieki un zinātniskās institūcijas:
- brīvu čipu paraugi tiek izgatavoti LU CFI Mikro un nanoierīču laboratorijā Dr. R. Rimšas vadībā;
- aknu, nieru un aizkuņģa dziedzera modeļi jeb modeļsistēmas tiek attīstītas LU Medicīnas fakultātē profesores Unas Riekstiņas virsuzraudzībā;
- LU Mīkstu magnētisku materiālu laboratorijā Dr. Guntara Kitenberga vadībā šūnas tiek monitorētas, lai laikus atklātu neprecizitātes pašreizējos modeļos;
- LU Sistēmbioloģijas grupas vadītājs Dr. Egils Stalidzāns šos datus papildina ar skaitlisko modelēšanu, kur multi orgānu sistēmai tiek veidots digitālais dvīnis;
- RTU Ūdens pētniecības un vides biotehnoloģiju laboratorijā Dr. Lindas Mežules uzraudzībā aizrit darbs pie čipu vizualizācijas ar īpaši augstas izšķirtspējas mikroskopijas tehniku.