Ученые Сеченовского университета разработали «печень-на-чипе» — лабораторную модель для оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов. Результаты работы опубликованы в журнале Bioprinting.
Модель создана на основе трехмерных клеточных сфероидов, содержащих гепатоциты, эндотелиальные и мезенхимальные стромальные клетки. Их поместили в специальный гидрогель, обогащенный компонентами печеночного матрикса овцы, что помогает клеткам функционировать более естественно. С помощью 3D-биопечати из этого материала сформировали трехмерную конструкцию.
В течение трех недель культивирования система показала активный рост, высокую жизнеспособность клеток и стабильную работу ключевых функций печени, включая выработку белков альбумина и альфа-1-антитрипсина. Также наблюдалось формирование структур, напоминающих элементы сосудистой сети.
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
Исследователи сравнили новую платформу с обычными сфероидами, выращенными без матрикса. В традиционных моделях со временем образуется некротическое ядро, и клетки страдают от нехватки кислорода и питательных веществ. «Печень-на-чипе» сохраняла высокую метаболическую активность и демонстрировала более точную физиологическую реакцию на распространенные гепатотоксичные и противоопухолевые препараты, такие как парацетамол, диклофенак, доксорубицин и цисплатин.
Разработка позволит улучшить доклиническое тестирование лекарств, изучать механизмы повреждения печени и в перспективе создавать персонализированные модели на основе клеток конкретных пациентов. Проект выполнен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в США создают технологию 3D-печати временной человеческой печени.
