• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Чипы вместо мышей

Ирина Цыпина об экспериментальной биоэтике

© ISTOCK

Для вывода одного лекарственного средства на рынок требуются 15–20 лет работы и миллиарды долларов. Но самый сложный и этически спорный момент — это тестирование на животных и дальнейшие испытания на людях. О недостатках этого метода и новых исследовательских подходах рассказывает Ирина Цыпина, заместитель декана факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ.

При испытании новых лекарств ежегодно погибает более 100 миллионов животных. Однако это не дает абсолютной гарантии, что у человека не возникнет осложнений. Для тестов обычно используют мышей, ибо их геном весьма близок к человеческому, но все же некоторые специфические реакции проследить невозможно.

Так, в Лондоне новое лекарство для лечения лейкемии и ревматоидного артрита после испытания на животных проверяли на людях-добровольцах. И у них начались проблемы: приступы удушья, рвота, жар, головная боль, кто-то стал терять сознание, а двое вообще погрузились в кому. К счастью, всех удалось спасти, но несколько добровольцев остались инвалидами. И это не единичный случай, когда проверенные на животных препараты вдруг наносили вред человеку.

За последние семь лет из-за невыявленных побочных эффектов лекарств в мире погибло более 1500 человек и пострадало более 130 тысяч. Все дело в том, что у людей есть определенные иммунные клетки со специфическими рецепторами, которых нет у животных. Более того, сейчас уже есть оценки, что испытания на грызунах позволяют с точностью лишь около 40–45 процентов определить, окажут ли они токсическое действие на человека или нет.

Но не только это заставляет ученых искать обходные пути, пытаться по максимуму выводить животных из таких экспериментов. Чтобы протестировать один новый препарат, нужно от 5 до 20 тысяч лабораторных животных. Не случайно во всем мире нарастают протесты зоозащитников, что для фармкомпаний превращается в проблему.

Все это вместе взятое заставляет ведущие мировые фирмы искать принципиально новые технологии создания лекарств. Сегодня разрабатывается альтернатива доклиническим испытаниям in vitro («в пробирке») и in vivo («внутри живого человека») — микробиореактор. Модели органов человека объединяют на пластинке размером с кредитную карту и анализируют реакции этого «организма» на исследуемые вещества.

Идея, в принципе, проста: создать из клеток модели разных органов человека (кишечника, печени, почек, сердца, легких, кожи), которые первыми принимают на себя воздействие лекарства. Затем их объединить системой микроканалов — аналогов нашей кровеносной системы. Получается прототип основных систем жизнедеятельности человека, с использованием которого можно тестировать препараты-кандидаты.

Если тестируется, например, таблетка, то препарат капают в ячейку с «кишечником». Лекарство всасывается в кровь сквозь клетки и стенки полупроницаемой мембраны и кровотоком отправляется в «печень». Если требуется накожное введение, то препарат капают в ячейку с «кожей», аэрозольное — в «легкие». Такой аналог человеческой системы органов может выявить на самых ранних стадиях испытания, насколько лекарств токсично. Скажем, если оно поражает клетки «кишечника» и «печени», то на животных его уже можно не проверять, а сразу забраковывать.

Пионерами в таких разработках были немцы и американцы, а сейчас это направление переживает настоящий бум. Московский научно-технический центр «БиоКлиникум» разработал микробиореактор «Гомункулус». Над его созданием трудились микробиологи, физики, химики, программисты и инженеры. На сегодняшний день это единственный в мире микробиореактор с мультиорганной системой. В иностранных аналогах используется не более двух органов на чипах. «Гомункулус» получил необходимые разрешения и свидетельства и уже используется на практике, в частности, в Институте им. Герцена.

Это дает основания верить, что совсем скоро мы получим множество спасительных препаратов, созданных не за счет гибели животных, а благодаря молчаливому «подвигу»  искусственных организмов.
IQ

Автор текста: Цыпина Ирина Михайловна, 9 октября