Небольшие клеточные модели тканей человека помогают исследователям изучать реакции организма в необычных условиях. «Орган-на-чипе» Emulate позволит узнать о том, как человеческий мозг работает в условиях микрогравитации.
Чипы компании на основе тканей должны отправиться в открытый космос, где они станут предметом серии экспериментов, проводимых на Международной космической станции. После этого их будут сравнивать с чипами, которые останутся на Земле, чтобы увидеть, как гравитация или ее отсутствие влияет на клетки мозга и, возможно, на когнитивные функции.
Обычно используемый в доклинических исследованиях для изучения реакции мозга на потенциальные новые лекарства Brain-Chip Emulate включает пять типов клеток нервной и сосудистой тканей в микрофлюидных каналах размером с большой палец и имитирует внутреннюю работу гематоэнцефалического барьера.
Чипы позволят исследователям измерять экспрессию генов и оценить реакции иммунной системы в космосе, как если бы клетки были активными в живом организме, включая взаимодействия между кортикальными нейронами, астроцитами, перицитами и микроглией.
«Сравнивая реакцию человеческого мозга на воспалительный стимул в условиях пониженной гравитации с реакцией на Земле, мы сможем исследовать различия в производстве цитокинов, проницаемости и морфологии [гематоэнцефалического барьера]», – говорит технический директор Emulate Дэниел Левнер.
«Предыдущие исследования, такие как исследование функционального иммунитета NASA, показали изменения в морфологии эндотелиальных клеток в 2D-культурах в космосе, а также многие изменения в иммунной функции астронавтов во время космического полета», – добавляет Левнер.
В эксперименте, поддерживаемом Национальным институтом здравоохранения (NIH), будут использованы 12 чипов, размещенных в оборудовании размером с коробку для обуви. В нем также будет находиться все необходимое для автоматического поддержания микросреды клеток и проведения дозирования и отбора проб.
Эксперимент был запущен в рамках инициативы Tissue-Chips in Space и проспонсирован Национальным центром развития трансляционных наук NIH. Логистическими задачам, связанными с доставкой чипов на космическую станцию будет заниматься компания Space Tango.
«Несколько ведущих индикаторов подтверждают нашу веру в то, что технология «орган-на-чипе» кардинально изменит весь процесс открытия и разработки лекарств и в конечном счете избавит от ненужных испытаний на животных», – говорит генеральный директор Emulate Джим Корбетт.
В сентябре 2021 года компания привлекла 82 миллиона долларов на развитие своей научной и коммерческой деятельности. Эти средства предназначены для помощи в разработке новых чипов для изучения иммунологии, рака и многого другого, а также для расширения коммерческого присутствия Emulate в Азиатско-Тихоокеанском регионе за счет сделок с двумя новыми дистрибьюторами.
Также в прошлом году Emulate представила чипы, моделирующие ткани толстой кишки и кишечника, а также легких, почек и печени. В дальнейшем это позволит изучить изменения, происходящие при воспалительных заболеваниях этих органов и выбрать наиболее эффективные методы лечения.
