Органоїди: створення функціональних органів поза людським тілом

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Листопад 12, 2021

Органоїди, мініатюрні версії органів людини, створені зі стовбурових клітин, трансформують галузь медицини, пропонуючи неінвазивний спосіб вивчення хвороб і тестування методів лікування. Ці крихітні копії органів, хоч і не такі складні, як справжні, допомагають дослідникам отримати глибше розуміння людського тіла та розвитку хвороб, що потенційно призведе до більш ефективних та персоналізованих методів лікування. Однак у міру розвитку органоїдної технології виникають нові виклики, зокрема потреба в нормативних актах для захисту генетичної конфіденційності та потенціал для погіршення нерівності в охороні здоров’я.

Контекст органоїдів

Органоїди, по суті, є мініатюрними версіями людських органів. Вони являють собою тривимірні кластери тканини, ретельно створені зі стовбурових клітин, які є сировиною для організму, здатної генерувати клітини будь-якого типу. Ці органоїди, хоча вони ще не повністю розвинені, мають потенціал еволюціонувати в структури, які точно імітують специфічні органи людини. 

Цей подвиг став можливим завдяки використанню властивих клітинам генетичних інструкцій. Хоча органоїди не мають повної складності справжніх органів людини, вони пропонують життєздатну альтернативу для вивчення функціональних органів, не вдаючись до інвазивних процедур або експериментів на живих людях. Дослідники оптимістично дивляться на потенціал органоїдів як інструменту для глибшого розуміння людського тіла та механізмів розвитку захворювань. 

Наприклад, дослідження 2022 року, опубліковане в журналі природа продемонстрував, як органоїди мозку можна використовувати для вивчення неврологічних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера. Дослідники змогли змоделювати прогресування хвороби в органоїдах, надаючи цінну інформацію про її ранні стадії. Такого роду дослідження підкреслюють потенціал органоїдів як потужного інструменту для вивчення хвороб і відкриття ліків.

Дослідження 2023 в Гепатол Комун показали, що органоїди печінки можна використовувати для перевірки ефективності ліків від захворювань печінки, зменшуючи залежність від випробувань на тваринах. Це не тільки більш етичний підхід до тестування на наркотики, але й більш точний, оскільки органоїди можуть краще відтворювати реакцію людини на наркотики.

Руйнівний вплив

Використання органоїдів у вивченні рідкісних захворювань і проведенні терапевтичних досліджень є тенденцією, яка, ймовірно, матиме серйозні довгострокові наслідки для галузі медицини. Наприклад, здатність «виростити» органоїд мозку, який імітує нейронну активність, як продемонстрували дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі в 2021 році, є значним прогресом. Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися, очікується, що органоїди зможуть імітувати інші складні органи, такі як серце. Дослідження 2022 року, опубліковане в Frontiers використовував серцеві органоїди для дослідження прогресування серцевих захворювань, надаючи нове розуміння їх основних механізмів.

У персоналізованій медицині органоїди можуть бути створені з реальних клітин людини, яка страждає на рідкісну хворобу, що дозволить лікарям вивчати майже копію ураженого органу пацієнта. Однак це також підкреслює одне з обмежень органоїдів: відсутність єдиного, послідовного середовища для їх створення. Ця мінливість може ускладнити дослідникам порівняння результатів різних досліджень. 

Урядам може знадобитися розглянути етичні наслідки використання органоїдів, особливо тих, які точно імітують діяльність людського мозку. Крім того, потрібно буде розробити правила, щоб забезпечити безпечне та етичне використання цієї технології. Тим часом компанії можуть використовувати технологію органоїдів для розробки нових ліків і методів лікування, потенційно відкриваючи нові ринки та джерела доходу. Однак їм також може знадобитися послідовно вирішувати проблеми створення органоїдів, щоб забезпечити відтворюваність і надійність своїх досліджень. 

Наслідки органоїдів

Більш широкі наслідки органоїдів можуть включати:

• Детальні дослідження органів, де дослідники створюють партію органоїдів для проведення різних експериментів з лікування. 
• Нові дослідження медикаментозного лікування шляхом налаштування різних клітин всередині органоїду на взаємодію з різними типами хімічних речовин.
• Клітинна інженерія, де вчені можуть спонукати органоїди розвиватися в інші структури.
• Значне зниження витрат на охорону здоров’я, оскільки більш ефективне та персоналізоване лікування захворювань може зменшити тривалість і вартість перебування в лікарні.
• Більш етичний підхід до наукових досліджень і потенційні зміни в законодавстві про права тварин.
• Занепокоєння щодо конфіденційності, оскільки генетичну інформацію окремих людей потрібно буде зберігати та використовувати для створення цих органоїдів, що вимагає нових правил для захисту генетичної конфіденційності.
• Погіршення існуючої нерівності в охороні здоров’я, оскільки доступ до методів лікування, розроблених за допомогою цієї технології, може бути обмежений для тих, хто може їх собі дозволити.

Питання для розгляду

• Як ви вважаєте, чи можна органоїди в кінцевому підсумку розвинути настільки, щоб стати заміною органів? Чому чи чому б ні?
• Чи хотіли б ви отримати трансплантацію органоїдів?