Kunstige organer kan måske afløse dyreforsøg under udviklingen af ny medicin
Forskere ved Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering på Harvard University har brugt en kunstig lunge til at teste bivirkningerne af kemoterapimedicinen Interleukin-2 (IL-2), som kan forårsage den potentielt livstruende sygdom lungeødem (vand i lungerne), der ofte ses i forbindelse med alvorlige hjertesygdomme. Forsøget viste at vejrtrækningen har stor indflydelse på mængden af vand der trænger ind i lungerne, hvilket er ny og overraskende viden, der kan få konsekvenser for behandlingen af patienter i respirator. 15. november 2012 Af Steffen Sparvath.
Den kunstige lunge, der blev udviklet af forskere ved Wyss Institute for to år siden, er lavet af en fleksibel polymer og er på størrelse med en USB-stick. To af kanalerne, der løber gennem den kunstige lunge, er adskilt af en tynd porøs membran, hvor den ene side er dækket af humane lunge celler og den anden af kapillærer celler. Ved at skabe et vakuum i de to omgivende kanaler strækkes membranen og cellerne, ligesom det sker i vores lunger når vi trækker vejret.
Video her. http://wyss.harvard.edu/viewpage/240/lungonachip
Figurtekst: Overstående video forklarer hvordan, den kunstige lunge virker og hvordan de har testet dens evne til at efterligne en virkelig lunge.
Kemoterapimedicinen IL-2 blev testet i den kunstige lunge ved at indsprøjte medicinen i ’blodbanen’, hvorved væske trængte over membranen med de to lag celler og ind i luftkanalen. Dette skaber problemer med optagelsen af ilt i blodet på samme måde som i lungerne på patienter der behandles med IL-2. Forsøget med den kunstige lunge viste, at der ved simuleret vejrtrækning trængte tre gange mere væske over membranen end når systemet var i ro. Dette har man ikke tidligere vidst, og det kan få indflydelse på behandlingen af IL-2 patienter der ligger i respirator, hvor man kan styre mængden og hyppigheden af vejrtrækningen.
Figurtekst: Ovenstående figur viser den kunstige lunge med luftkanalen øverst og blodkanalen nederst adskilt af en membran og to lag celler. Ved indsprøjtning af IL-2 trænger væske over membranen fra blodet til luften, hvilket giver anledning til sygdommen lungeødem.
I et andet forsøg blev den kunstige lunge brugt til at teste en ny medicin mod lungeødem, som er under udvikling af GlaxoSmithKline (GSK). Her viste det sig at behandling med den nye medicin kunne forhindre væsken i at trænge over membranen og lignende resultater var opnået i dyreforsøg hvor lungeødem var forårsaget af hjertefejl. Forskerne håber derfor at man i fremtiden kan bruge kunstige organer som afløser for dyreforsøg. De har allerede udviklet flere forskellige organer og håber engang at kunne sætte dem sammen til større systemer, der kan bruges til at sænke prisen og øge hastigheden i forbindelse med udvikling af nye typer medicin.
Kilde: http://wyss.harvard.edu/viewpressrelease/99
Artikel: A Human Disease Model of Drug Toxicity–Induced Pulmonary Edema in a Lung-on-a-Chip Microdevice http://stm.sciencemag.org/content/4/159/159ra147.full.pdf