Разработана «внешняя печень» для проверки токсичности лекарств
Исследователи разработали универсальный инструмент для предсказания индивидуальной реакции на лекарства — своего рода «внешнюю печень».
Миниатюрная модель печени, созданная в Детской больнице Цинциннати, представляет собой органоиды на чипе, выращенные из стволовых клеток и собственных иммунных клеток пациента. Она позволит оценить риск применения того или иного препарата у конкретного больного.
«Наша цель состояла в том, чтобы создать человеческую систему, которая отслеживает взаимодействие печени и иммунной системы у пациентов. Объединяя специфичные для пациента генетические особенности и иммунные реакции, мы наконец сможем понимать, почему определенные препараты вызывают поражение печени лишь у небольшой группы людей», — говорит биомедик Фадуа Эль Абделлауи Сусси, одна из первых авторов.
Некоторые препараты, успешно прошедшие первоначальные испытания на безопасность, могут вызывать идиосинкразическое лекарственное поражение печени — редкую иммунную реакцию, которая может привести к тяжелому заболеванию или даже отзыву препарата с рынка. Стандартные лабораторные тесты и модели на животных не могут воспроизвести эти сложные, специфичные для пациента иммунные механизмы.
Новая платформа заполняет этот пробел, объединяя органоиды печени, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с аутологичными CD8⁺ Т-клетками того же донора. Именно эти иммунные клетки ответственны за атаку на инфицированные или поврежденные ткани. Вместе они формируют полностью человеческую, иммунокомпетентную модель, которая отражает генетическое и иммунное разнообразие реальных пациентов.
Для доказательства концепции был проведен эксперимент, результаты которого опубликованы в журнале Advanced Science. Исследовательская группа воссоздала повреждение печени, вызванное антибиотиком флуклоксациллином, которое возникает только у носителей гена риска HLA-B*57:01.
Модель воспроизвела характерные признаки иммуноопосредованной токсичности для печени — включая активацию Т-клеток, секрецию цитокинов и повреждение гепатоцитов, — что очень похоже на реакцию восприимчивых пациентов.
«Мы всегда стремились воссоздать человеческую биологию в лаборатории так, чтобы это можно было масштабировать, получать стабильные результаты и в конечном счете приносило пользу пациентам. Объединив фундаментальные исследования стволовых клеток с прикладной токсикологией, наша модель приближает органоидные исследования еще на шаг к тому, чтобы коренным образом изменить процессы разработки и испытания лекарственных средств», — подытожила руководившая работой Магдалена Касендра, директор по исследованиям и разработкам Центра стволовых клеток и органоидной медицины Детской больницы Цинциннати.
