В России создали «печень-на-чипе» для оценки эффективности и безопасности лекарств

❋ 5.2

Ученые Сеченовского Университета разработали лабораторную модель печени, способную воспроизводить реакции человеческой ткани на лекарственные препараты.

Сеченовский Университет

# медицина

# модели

# моделирование

# печень

# разработка лекарств

# сфероиды

Изображение печени человека / © Dr. Johannes Sobotta, Sobotta's Atlas and Text-book of Human Anatomy (1906), Wikipedia

Работа опубликована в журнале Bioprinting. В основе конструкции — сфероиды, составленные из трех типов клеток: гепатоцитоподобной линии HepG2, эндотелиальных клеток и мезенхимальных стромальных клеток. Исследователи поместили эти сфероиды в гидрогель, обогащенный компонентами матрикса печени овцы, который помогает клеткам вести себя более физиологично, и затем с помощью 3D-биопечати сформировали трехмерную конструкцию «печени-на-чипе».

За три недели культивирования система демонстрировала активный рост, формирование структур, похожих на элементы сосудистой сети, высокую жизнеспособность и стабильную работу основных печеночных функций. В частности, она вырабатывала альбумин и альфа-1-антитрипсин — ключевые белки, по которым оценивают функциональность гепатоцитов.

«Мы стремились создать модель, которая одновременно будет масштабируемой, стандартизируемой и при этом максимально физиологичной. Включение децеллюляризованного матрикса и нескольких типов клеток позволило приблизить архитектуру и функции к нативной ткани печени», — рассказала заведующая лабораторией прикладной микрофлюидики, доцент Института регенеративной медицины Анастасия Шпичка.

Ученые сравнили новую конструкцию с обычными сфероидами, выращенными без матрикса. Такие модели широко используются в исследованиях, однако в них со временем формируется некротическое ядро, а клетки испытывают дефицит кислорода и питательных веществ.

В отличие от традиционных сфероидов, «печень-на-чипе» сохраняла более высокую метаболическую активность и демонстрировала более физиологичную реакцию на распространенные гепатотоксичные и противоопухолевые препараты — включая ацетаминофен (парацетамол), диклофенак, доксорубицин и цисплатин.

«Одно из ключевых преимуществ конструкции — ее чувствительность к лекарственным соединениям. Мы видим, что такая система способна точнее отражать реакции человеческой печени, что особенно важно на этапах доклинической разработки», — отметила Анастасия Шпичка.

Полученная платформа может использоваться для доклинического тестирования лекарств, изучения механизмов повреждения печени и дальнейшего создания персонализированных моделей на основе клеток конкретного пациента.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Сеченовский Университет Минздрава России – ведущий медицинский исследовательский университет России, работающий с 1758 года. Сейчас в университете учатся более 26 тысяч студентов, в числе которых свыше 5,5 тысячи иностранцев из 90 государств. Среди 8,2 тысяч сотрудников 47 академиков РАН, более 2,2 тысяч кандидатов и докторов наук. В составе Первого МГМУ имени И. М. Сеченова действует крупнейший в России и Восточной Европе Клинический центр, в котором работает свыше 5 тысяч сотрудников, а половина врачей имеет ученую степень. В центре оказывают специализированную и высокотехнологичную помощь по 50 профилям. Ежегодно помощь получают более 500 тысяч пациентов. Сегодня Сеченовский Университет – единственный российский университет в топ-250 мирового рейтинга QS по направлению «Медицина» и в топ-100 по направлению «Фармация и фармакология», а также лучший российский университет по направлению «Медицина» шанхайского рейтинга Shanghai Ranking Consultancy и единственный медицинский университет России, который входит в ежегодный рейтинг Forbes «100 лучших российских вузов». В 2024 году вошел в топ-20 российских университетов в рейтинге RAEX («РАЭКС-Аналитика»), заняв 15 место. В топ-5 вузов России по влиянию на научное сообщество в рейтинге влиятельности российских университетов по версии RAEX. Также занял первые места в предметных рейтингах RAEX в направлениях «Медицина» и «Фармация», сохранил за собой третью строчку рейтинга в направлении «Биотехнологии и биоинженерия» и впервые вошел в десятку лучших в направлении «Технологии материалов». Первый среди медицинских университетов в рейтинге университетов стран БРИКС. Сеченовский Университет трансформируется в исследовательский медицинский университет мирового уровня. Одна из его приоритетных задач — развитие науки и прикладных исследований.