오르간 - 온 - 칩 (Organs-On-A-Chip) 및 진화 의학 연구

약물 및 기타 의학적 치료를위한 동물 모델에는 몇 가지 심각한 결함이 있다는 것이 널리 알려져 있습니다. 어떤 경우에는 이러한 방법이 비 윤리적이며 잔인합니다. 또한, 이러한 연구가 항상 정확하게 인간 생리를 예측할 수 없습니다. 이러한 많은 연구에는 막대한 비용이 소요되며, 이는 일부 의약품이 시험 단계에 도달하지 못할 수도 있음을 의미합니다.

전세계 연구자들은 동물 실험을 대체하고 약물 시험을 가속화 할 수있는 소형 인간 기관을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 그들의 실험은 신흥 초기 기술이 종종 살아있는 대상을 사용하지 않고 약물과 질병에 대한 신체의 반응을 예측할 수 있음을 보여줍니다. 제약 업계는 혁신을 촉진시키는 데 도움이되는이 신생 기술에 관심을 표명하고 있습니다.

약물 검사를위한 Organ-On-A-Chip

오르간 - 온 - 칩 (Organ-on-a-chip)은 마이크로 칩 제조 방법을 사용하여 만들어진 장치입니다. 그것은 살아있는 인간 세포에 의해 줄 지어 지속적으로 관류 챔버가 포함되어 있습니다. 소형 컴퓨터 메모리 스틱의 크기로,이 장치는 실제 기관의 생물학 및 기능을 모방하여 오늘날 사용중인 기존 시스템 (예: 페트리 접시에서 자란 세포)에서의 업그레이드입니다.

과학자들은 이미 다른 기관 - 온 - 칩 (폐, 심장, 내장 및 간)을 개발했습니다. 예를 들어, Lung-on-a-chip은 폐와 모세 혈관을 포함하며, 한면은 혈액과 같은 매체에 노출되고 다른면은 공기 중으로 노출됩니다. 이것은 과학자들에게 가스 교환이 일어나는 폐 부분에 대한 통찰력을 제공합니다. 이것은 감염 및 암과 같은 폐 문제가 종종 발생하는 영역입니다. Lung-on-a-chip은 융통성이 있기 때문에 인간의 폐처럼 팽창하고 수축하므로 생체의 기능을 복제합니다.

Organs-on-chip 기술은 하버드 대학교의 Wyss Biological Inspired Engineering 연구소의 실험실에서 유래되었습니다. 일부 상업용 회사는 병이있는 장기를 복제하는 칩을 제조하고 있습니다. 다른 사람들은 이미 승인 된 약물과 새로 개발 된 약물이 인체와 비교하여 이러한 장치에서 작동하는 방식에 중점을두고 있습니다. 제약 회사가 칩 기술에 대한 투자가 가치있는 추구라고 동의함에 따라, 향후 투자 및 계속적인 개선으로 장기간의 조직을 훨씬 더 유용하게 만들 것입니다.

지난해 Emulate, Inc.는 존슨 앤 존슨 (Johnson & Johnson)과 위즈 인스티튜트 (Wyss Institute)와의 연구 협력을 발표하여 혈전을 일으키는 것으로 알려진 약을 테스트하는데 잠재적으로 사용될 수있는 혈전증 - 온 - 칩 플랫폼을 평가했다. 칩은 혈액 응고의 발달에 기여할 수있는 여러 요인을 모델링합니다. 성공적인 경우이 기술은 혈액 응고와 관련된 부작용으로 알려진 일부 약물 (예: 면역 요법 및 종양학 약물)으로 인한 위험을 최소화하기 위해 임상 약물 시험에 사용될 수 있습니다.

줄기 세포로부터 초보적인 장기를 성장시키는 최근의 발전은 오르간 - 온 - 칩 기술을 지원할 수도있다. 실험은 인간 줄기 세포가 다른 종류의 조직을 생산하도록 프로그램 될 수 있음을 보여줍니다. 이 기술이 이식 환자를위한 개인화 된 장기를 성장시키는 데 사용될 수 있기까지는 다소 시간이 걸리지 만, 이미 organ-on-a-chip 모델을 위해 인간 조직을 성장시키기 위해 적용될 수 있습니다.

Human-On-A-Chip이 곧 생길 것인가?

Wyss Institute의 과학자들은 야심적인 프로젝트를 진행하고 있습니다. 그들은 다른 인체 장기를 연결하여 인체 전체의 복제물을 만드는 방법을 모색하고 있습니다. 이것은 비길 데없는 방식으로 약물 실험을 도울 수 있습니다.여러 시험 관내 "대상"은 단기간에 특정 약물에 대한 반응을 테스트하고 분석 할 수 있습니다.

호모 chippiens 유머러스하게 불려지는이 모델은 미국 환경 보호청 (Environmental Protection Agency)에 의해 다이옥신과 Bisphenol A (BPA)가 사람의 간장에 미치는 영향과 같은 환경 독소의 영향을 연구하기위한 대안 모델로 검토되었습니다.

현재 거의 모든 신약은 시장에 출시되기 전에 오랜 기간 동안 임상 실험을 거쳐야하며 인간에 대한 테스트를 거쳐야합니다. 미니어처 인간 기관의 개발은 신약의 임상 시험 계획서의 일부를 생략함으로써 개발 과정을 단축시킬 수 있습니다. 그러나 일부 전문가들은 칩은 인간 기관의 전체적인 복잡성을 포착 할 수 없으며이 기술은 실제 기관에 대한 진정한 대안으로 유용 해지기 전에 해결해야 할 한계가 있음을 경고합니다.