Terapia personalizowana oparta na mikrochipach umożliwi wyhodowanie tkanek zgodnych z organizmem chorego i przeprowadzenie na nich testu z podaniem leku. Polscy naukowcy opracowali innowacyjny model wytwarzania tkanek, dzięki czemu są one dużo bardziej zbliżone do rzeczywistych. Terapie personalizowane z użyciem mikrosystemów są ogromną szansą dla pacjentów onkologicznych. Mikrochipy usprawnią też wdrażanie nowych leków i pozwolą odejść od wykorzystywania zwierząt w tym procesie.

– Zaletą mikrosystemów w medycynie personalizowanej jest to, że możemy pobrać komórki od pacjenta i wyprowadzić hodowlę tkankową w mikroobjętościach wewnątrz takiego mikrosystemu, a następnie możemy przeprowadzić testy leków i wybrać najlepszą metodę leczenia – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje dr inż. Roman Szafran z Politechniki Wrocławskiej.

W medycynie personalizowanej dostosowuje się strukturę leku do organizmu konkretnego pacjenta, co stanowić może ogromną szansę zwłaszcza dla chorych na raka. Precyzyjna onkologia często polega na leczeniu pacjentów pojedynczą, molekularnie dopasowaną terapią, ukierunkowaną na jedną mutację w guzie. W raporcie opublikowanym w kwietniu w „Nature Magazine” naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego ogłosili, że leczenie spersonalizowanymi terapiami skojarzonymi poprawiło wyniki u pacjentów z nowotworami opornymi na leczenie.

Wykorzystanie mikrochipów pozwoli jeszcze bardziej dopracować terapie personalizowane, tak by nie stanowiły ryzyka wynikającego z prób na organizmie, a zarazem nie wiązały się ze zużyciem dużej ilości substancji czynnych podczas testów. Hodowla tkankowa jest w nich prowadzona w mikroskopijnych komorach. Dzięki temu przeprowadzana jest z niewielkiej liczby pobranych od pacjenta komórek. Mikrochipy pozwolą także usprawnić opracowywanie zupełnie nowych leków.

– Mogą one w pewnym stopniu zastąpić modele zwierzęce. Wyobraźmy sobie, że taki mikrosystem po przygotowaniu takiego modelu, po przeprowadzeniu hodowli, możemy zamrozić w ciekłym azocie i potem wykorzystywać jako narzędzie. Możemy niejako wyciągnąć sobie go z lodówki i przeprowadzić testy. Jest to układ powtarzalny, co zdecydowanie przyspieszy nam całą procedurę badań nad nowymi lekami – twierdzi dr inż. Roman Szafran.

Tymczasem zespół naukowców kierowany przez Takanori Takebe z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati wszczepił układy RFID w organoidy, czyli wyhodowane z komórek macierzystych tkanki naśladujące narządy. Zespół przetestował swoją technikę na organoidach wątroby zawierających dostępne w handlu chipy RFID o wielkości 0,4 mm. Technologia ta może się przyczynić m.in. do poprawy monitorowania pacjentów po przeszczepach.

Pomysłów na zastosowanie mikrosystemów w medycynie personalizowanej jest wiele. Tym, co wyróżnia polskich naukowców, jest opracowanie odwrotnego modelu niż ten powszechnie stosowany.

– Nasze rozwiązanie jest oryginalne i opatentowane. Trochę inaczej podeszliśmy do tego zagadnienia. Zazwyczaj modele mikrofluidalne wytworzone są w ten sposób, że powierzchnia mikrokanałów powlekana jest od wewnątrz warstwą komórek, my natomiast hodujemy tkankę, w której wytwarzamy mikrokanały, a więc jest to taki odwrócony model. Jest on bliższy rzeczywistości, bliższy tkance organizmu żywego – zapewnia naukowiec.

Zgodnie z wynikami raportu BIS Research światowy rynek medycyny precyzyjnej osiągnął w minionym roku wartość niemal 79 mld dol. Do 2028 roku ma wzrosnąć do niemal 217 mld dol., czyli prawie trzykrotnie.