Csúcstech­nológiás eljárások válthatják ki az állatkí­sérleteket

Az új módszerek a jövőben a gyógyszerek és más anyagok kutatásában az állatkísérletek nagy részét feleslegessé teszik.

Az új technológiák gyűjtőfogalma a mikrofiziológiai rendszerek vagy MPS. Ezek közé tartozik egy egész csoport, mint például a tumoroidok, organoidok és Organ-on-a-chip. A tumoroid egy miniatűr emberi daganatot reprodukál egy edényben, gyógyszerkisérleteknél használják. Az organoidokat őssejtekből tenyésztik és olyan 3D-s szövetet alkotnak, amely miniatűrben hasonlít az emberi szervekre. A szívorganoidok még úgy is vernek, mint egy valódi szív. Az Organ-on-a-chip rendszerek egy lépéssel tovább mennek. Itt az őssejteket olyan szövetek növesztésére használják, amelyeket a kívánt szerv mechanikáját serkentő elektronikus áramkörökbe ágyaznak. Ennek további előnye, hogy egyidejűleg a vizsgált objektumról is lehet adatokat szerezni.

"Szisztematikusan el kell távolodnunk az állatoktól" - nyilatkozta Salim Abdool Karim, Dél-Afrika vezető fertőző betegségekkel foglalkozó szakértője. Ez azonban nem triviális. Sok horrortörténettel ellentétben a tudósok végső soron nem olyan emberek, akik gátlástalanul kísérleteznek védtelen állatokon. Bizonyos vizsgálatoknak azonban eddig aligha volt alternatívája - különösen akkor, amikor bizonyos anyagok hatását nem csak egy egyszerű sejtcsoportra, hanem egy összetettebb szervrendszerre kell vizsgálni. Az elmúlt néhány év azonban nagy előrelépést hozott az új csúcstechnológiás alternatívákkal való munkában - a koronavírus-járvány miatt is.

Az állatkísérletek régóta az egyetlen módszernek számítanak annak tesztelésére, hogy biztonságos-e és hatékony-e egy gyógyszer, mielőtt a klinikai vizsgálati szakaszban embereket vonnának be. Az alacsony megbízhatóságukat azonban az iparág gyenge termelékenységi rátája mutatja: sok olyan gyógyszer, amely egereknél hatásos, nem működik jól emberben, és fordítva. A rák esetében a statisztikák különösen csalókák: a vizsgálatok kimutatták, hogy a tumoroidok körülbelül 80 százalékban megjósolják egy gyógyszer hatékonyságát, messze felülmúlva az állatmodellek átlagos 8 százalékos pontosságát. Előfordult, hogy az egerek fehérvérsejtjei blokkolták a terápiát, így a gyógyszernek soha nem volt esélye hatni, miközben az emberi fehérvérsejteknek jelezni lehet, hogy valamihez ne nyúljanak hozzá.

Ahogy a tudósok jobban megtanulják, hogyan működik az emberi biológia, egyre jobban megértik az állatmodellek megbízhatatlanságát. Az alternatívák keresése felgyorsult, mert az emberi géneken és sejteken alapuló, vagy akár a betegek számára személyre szabott innovatív terápiák egyáltalán nem működnek állatokon. "Amikor elkezdtük, el kellett magyaráznunk az embereknek, hogy mik azok az organoidok" - magyarázta Nathalie Brandenburg, aki 2016-ban társalapítója volt a svájci Sun Bioscience startupnak, amelyből az organoidok standard változatait fejlesztik ki. Most azonban, hogy például a gyógyszeripari cégek kutatói közül sokan otthoni irodájukban ültek és több idejük volt arra, hogy a korábbi napi rutinjukon túl az organoidokkal is megismerkedjenek, egyre nagyobb volt az igény az új vizsgálati módszerek iránt.

Továbbá van egy másik szempont is, amely az MPS-eljárások fejlesztőinek a kezére játszik: "7000 ritka betegség van, amelyek közül csak 400-at kutatnak aktívan, mert nincsenek állatmodellek" - ecsetelte James Hickman, a floridai székhelyű Hesperos vállalat vezető kutatója. Mostantól emberi őssejtekből célzottan organoidokat lehet tenyészteni, amelyekkel végre kutatni lehet a korábban figyelmen kívül hagyott betegségeket, ami sok szenvedő beteg számára új reményt jelent.