یک گروه از محققان بین رشته‌ای دانشگاه Vanderbilt، یک کمک مالی دو ساله به مبلغ دو میلیون دلار به ازای توسعه مدل “ارگان بر روی تراشه”، برای دو نوع ژنتیکی صرع دریافت کردند. این اختلال مغز و قلب را تحت تاثیر قرار می‌دهد، مدل‌سازی بهبود یافته می‌تواند منجر به درمان‌های دارویی جدید شود.
مقالات مرتبط: نسل بعد آزمايش دارو در تراشه
تراشه‌ی جدید با قابلیت شبیه‌سازی چند ناحیه از مغز
این پروژه به رهبری John Wikswo استاد دانشگاه Living State Physics و Gordon استاد دانشگاه Cain به همراه Aaron Bowman دانشیار پزشکی کودکان، بیوشیمی و نورولوژی, Gerald M.Fenichel استاد نورولوژی و مدیر بخش اعصاب کودکان، یکی از سیزده جایزه بخش تراشه بافتی را که هفته گذشته توسط مرکز ملی پیشرفت علوم ( NCATS) را به خود اختصاص داد.
NCATS نخستین مرحله از برنامه تراشه خود را در سال ۲۰۱۲ راه‌اندازی کرد تا با توسعه این دستگاه‌های کوچک شده که از بافت انسان استفاده می‌کنند، ارگان‌های زنده انسان را تا حد زیادی شبیه‌سازی کنند. این کار نسبت به متدهای مطالعه‌ی ایمنی داروها و سمیت آن‌ها، سریع‌تر و موثرتر است. هدف اصلی رسیدگی به مشکل اصلی است. بیش از ۶۰ درصد داروهای تحقیقاتی در آزمایشات بالینی انسانی، علیزغم مطالعات پره‌کلینکی با استفاده از مدل‌های تحقیقاتی مبتنی بر سلول و حیوانات، شکست می‌خورند.
فاز دوم برنامه، تمرکز بر توسعه مدل‌های بیماری‌های خاص با استفاده از سلول‌های سالم و مبتلای بیمار بر روی سیستم عامل ارگان‌های روی تراشه است. سپس استفاده از این مدل ها برای آزمایش اثر دارو موثر است.
خلاصه‌ای از Christopher P.Austin، مدیر NCATS:
هدف این تراشه‌های بافت برای ارائه سیستم‌های دقیق‌تر به منظور شناخت بیماری‌ها است. و نیز قابلیت پیش‌بینی بیشتر پاسخ انسان‌ها به داروها نسبت به متدهای قبلی وجود دارد. بدین ترتیب احتمال موفقیت داروهای کاندیدی در آزمایش‌های بالینی انسانی افزایش میابد.
تیم Vanderbilt قصد دارد دو سیستم تراشه بافتی ساخته شده در آزمایشگاهشان را به قصد الحاق تحقیق و یادگیری بیوسیستم به هم وصل کند. یکی از این دو سیستم میکروفلوییدیست که واحد عصبی عروقی نامیده می‌شود و خون مغزی زیادی تولید می‌کند. سیستم دیگر سکوییست که بسیاری از مشخصه‌های پاسخی قلب انسان را با استفاده از بافت مهندسی شده‌ی قلب به نام I-Wire همانندسازی می‌کند.
محققان Vanderbilt از این سیستم‌ها استفاده خواهند کرد تا مدل توبروس اسکلروزیس (TSC) و یک بیماری کودکانه دیگر به اسم DEPDC5 که به همراه صرع است، و هردو نابهنجاری‌هایی در قلب و مغز ایجاد می‌کنند را ایجاد کنند.
.
Wikswo می‌گوید:
احتمالا جلب توجه تراشه‌های بافتی برای هموار کردن مسیر توسعه داروها، کمک به شناسایی اورات سمی داروها و مواد شیمیایی زیست محیطی و ارائه ابزار جدید برای درک زیست شناسی و بیماری‌های انسانی است. در بیمارهای کمیاب، چالش دیگری هم مطرح است که تکنولوژی جدید می‌تواند نشان دهد:
ممکن است مدل حیوانی کافی برای این بیماری وجود نداشته باشد و نیز تعداد کمی از بیماران مبتلا به این بیماری خاص باشند، درنتیجه شناسایی بیماری و مشخص کردن دارو برای درمان آن سخت خواهد بود. در پروژه ما، من و همکارانم به گروهی از بیماری‌های نادر اشاره خواهیم کرد که Vanderbilt درک عمیقی از آن بیماری و جمعیتی از افرادی که از آن بهبود یافته‌اند، بهره‌مند شوند.
Bowman:
این یک پروژه بین رشته‌ای است و همکارهای آزمایشگاهی خبره در زمینه سلول‌های پیشرفته، فارماکولوژی، سم‌شناسی و سیستم‌های میکروفیزیولوژی/مهندسی برای آزمایش بهتر در پاسخ بیمار به درمان‌های مختلف را دورهم جمع کرده است.
طبق Ess:
بازسازی سلول‌های بنیادی بیماران مبتلا به این بیماری‌های ژنتیکی، در سیستم عامل دو تراشه بافتی، محققان را قادر می‌سازد تا اثرات ژن‌های خاص مرتبط با بیماری‌ها بر عملکرد سلولی و ارگان‌ها را در روش جدید بررسی کنند.
