Minijaturni ljudski organi i druga tkiva uzgajat će se iz stanica pacijenata britanskog javnog zdravstva (NHS) u sklopu projekta koji bi trebao unaprijediti testiranje lijekova i smanjiti broj životinja koje se koriste u njihovu razvoju.
Znanstvenici će koristiti te nakupine tkiva kako bi proučili razlike u bolestima među pacijentima i tako odredili koji su tretmani najbolji za pojedince, ovisno o specifičnostima njihova stanja. Taj pristup označava odmak od tradicionalnog korištenja životinja kao modela za ljudske bolesti i okretanje onome što istraživači smatraju preciznijim i pouzdanijim testovima, temeljenima izravno na ljudskom tkivu, piše Guardian.
"Ovo će značajno utjecati na broj životinja koje koristimo i na način na koji ćemo u budućnosti razvijati nove lijekove", izjavio je Matthias Zilbauer, profesor kliničke pedijatrijske gastroenterologije na Institutu za matične stanice u Cambridgeu.
"Ne tvrdimo da se životinje u bliskoj budućnosti više uopće neće koristiti jer i dalje postoje određena pitanja koja se ne mogu testirati na ovim novim modelima. Ipak, smanjenje broja je itekako stvarno."
Istraživači već više od desetljeća uzgajaju male nakupine ljudskih organa poznate kao organoidi. Testovi su pokazali da uzorci manji od milimetra mogu vjerno oponašati ključne značajke pravih organa i tkiva, uključujući način na koji propadaju zbog bolesti ili reagiraju na lijekove.
Pomoću organoida uzgojenih iz bolesnog ljudskog tkiva, znanstvenici mogu istražiti poništavaju li novi lijekovi patološke promjene kod svih pacijenata ili samo kod nekih. Ujedno mogu rano u procesu razvoja prepoznati neučinkovite lijekove.
Povijesno gledano, više od 90 posto lijekova koji prođu testiranja na životinjama kasnije se pokažu neuspješnima u kliničkim ispitivanjima na ljudima, što dovodi u pitanje vrijednost takvih testova. Američki i europski regulatori sada potiču primjenu alternativnih pristupa, ako su dostupni.
"Mnoge se ljudske bolesti kod životinja uopće ne pojavljuju ili se manifestiraju drukčije jer one nisu ljudi", rekao je Zilbauer. "Želimo testove i modele koji nam mogu reći koji tretmani djeluju i kod kojih pacijenata, a miš nam to ne može reći."
Projekt u Cambridgeu
Novi projekt vodit će se iz istraživačkog centra u Cambridgeu, a financirat će ga Vijeće za medicinska istraživanja (MRC) s 20 milijuna funti. Istraživači će surađivati sa širom znanstvenom zajednicom kako bi stvorili bazu standardiziranih i provjerenih organoida.
Ti će modeli biti dostupni akademskoj zajednici i farmaceutskoj industriji s ciljem bržeg uvođenja novih lijekova u kliničku praksu. Ovaj je potez dio plana vlade Keira Starmera za ubrzano smanjenje broja životinja u istraživanjima.
Strategija se oslanja na takozvane "metodologije novog pristupa" (Nams), koje uključuju organoide, sustave "organa na čipu" i umjetnu inteligenciju za obradu podataka i modeliranje bioloških procesa.
Statistika testiranja
Prošle je godine u Britaniji provedeno 2,54 milijuna postupaka na životinjama, što je 3,8 posto manje nego 2024. godine. U više od 90 posto tih postupaka korišteni su miševi, štakori, ribe i ptice, dok je jedan posto uključivao posebno zaštićene vrste poput mačaka, pasa, konja i majmuna.
Širok raspon primjena
Iako će znanstvenici uzgajati cijeli niz organoida - od nakupina srčanog tkiva koje kucaju do električno aktivnih moždanih stanica - Zilbauerov tim počinje s organoidima za upalne bolesti crijeva, poput ulceroznog kolitisa i Crohnove bolesti. Drugi timovi usredotočit će se na uzgoj tumora radi boljeg liječenja raka te na organoide mozga kako bi razumjeli neurološka stanja.
Agencija Innovate UK dodijelila je dodatna dva milijuna funti za devet projekata čiji je cilj smanjiti broj životinja poput pasa i majmuna u testovima sigurnosti. Tvrtka VivoSphere, primjerice, uzgaja srčane stanice u sićušnim gelastim sferama za testove sigurnosti srca.
Tradicionalno takvi testovi mogu uključivati od 50 do 100 životinja, među kojima su zamorci, kunići i psi. Yuan Tian, tehnički direktor VivoSpherea, izjavio je da je njihov cilj otkriti toksičnost ranije, kako štetni lijekovi uopće ne bi stigli do faze testiranja na životinjama. "Ako neki lijek nije dobar, manji je rizik i za životinje i za pacijente", rekao je.
Dr. Juliet Dukes iz dobrotvorne organizacije Replacing Animals in Research rekla je: "Jedna od golemih prednosti organoida, organa na čipu i drugih in vitro mikrofizioloških sustava jest to što, za razliku od životinjskih modela, imaju stvaran potencijal za ostvarenje obećanja o istinski personaliziranoj medicini za svakog pacijenta. Sve je to vrlo uzbudljivo."