Созданная разработка позволит более точно оценивать всасывание лекарственных веществ на доклиническом этапе, что поможет сократить количество неудачных исследований и снизить затраты на создание новых медикаментов. По словам специалистов, данная технология может ускорить, удешевить и повысить надежность испытаний. Однако для ее широкого применения необходимо решить дополнительные задачи и подтвердить эффективность модели.
Проникновение лекарств через кишечный барьер
В Институте биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС был создан прототип пористой полимерной мембраны, имитирующей поверхность тонкой кишки. На базе этой мембраны разработан экспериментальный образец кишечного барьера, проницаемость которого почти в 100 раз ближе к показателям настоящей ткани по сравнению со стандартной лабораторной моделью. Это может повысить точность доклинических испытаний лекарств.
Ежегодно до 90% препаратов, которые показали хорошие результаты in vitro и в исследованиях на животных, оказываются неэффективными для человека. Одна из причин заключается в видовых различиях и несовершенстве существующих моделей, которые не позволяют точно прогнозировать реакцию организма. Это приводит к потере до 75% всех затрат на разработку нового препарата.
Проницаемость – это способность биологического барьера пропускать различные вещества. Для кишечника этот показатель определяет, насколько эффективно лекарственные и питательные вещества переходят из его просвета в кровь. Чтобы оценить проницаемость, через мембрану пропускают вещество-маркер и измеряют, какая его доля проходит на противоположную сторону за определенное время.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Стандартом для изучения кишечного барьера in vitro остаются клетки линии Caco-2, которые формируют монослой без характерного рельефа кишечника. Это приводит к тому, что барьер в три раза плотнее, чем у человека, что снижает проницаемость для растворимых веществ. Для решения этой проблемы в НИТУ МИСИС предложили использовать мембраны из поликапролактона, который уже применяется в медицине. Ученые установили, что проницаемость созданной мембраны ближе к показателям настоящей ткани.
Разработанная мембрана имеет устойчивый микрорельеф, который не разглаживается. Благодаря сочетанию формы и правильно подобранной пористости возможно выращивание клеток кишечного эпителия, которые создают живой барьер, имитирующий как здоровую слизистую, так и ее патологии.
Платформы тестирования препаратов нового поколения
По словам ректора НИТУ МИСИС, ученые уже много лет ведут исследования в рамках стратегического проекта «Биомедицинская инженерия и биоматериалы». Их разработки способны значительно улучшить качество жизни людей. На новый способ получения биомиметической мембраны уже подана заявка на патент.
Эта разработка может стать основой для более совершенной модели, которая в будущем позволит ускорить и удешевить тестирование препаратов, заменив некоторые этапы фармакокинетических тестов на животных.
Создание пористой поликапролактоновой мембраны с трехмерным микрорельефом – важный шаг к полноценному воспроизведению живой ткани. Главное достижение заключается в создании устойчивого рельефа, который точно имитирует внутреннюю поверхность тонкой кишки и не изменяется со временем. Это поможет сократить риск ошибочного отсева перспективных молекул и ускорить переход к клиническим испытаниям.
Тем не менее, это только первый этап создания универсальной платформы. Для превращения модели в полноценную систему для тестирования лекарств необходимо решить еще несколько сложных задач, включая моделирование механической деформации мембраны под действием перистальтики кишечника. Работа уже задает высокий стандарт в области биомедицинской инженерии и закладывает основу для создания новых платформ тестирования препаратов.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.