Исследователи Сеченовского Университета представили прорывную лабораторную модель печени, точно имитирующую реакции человеческого органа на фармацевтические средства. Результаты разработки освещены в авторитетном журнале Bioprinting.
Технология создания биомиметической печени
Основу модели составили клеточные сфероиды, объединяющие три ключевых типа: линию HepG2, эндотелиальные и мезенхимальные стромальные клетки. Эти структуры погрузили в специальный гидрогель, усиленный компонентами децеллюляризованного овечьего печеночного матрикса для максимальной физиологичности. Финальную трехмерную конструкцию «печени-на-чипе» сформировали методом прецизионной 3D-биопечати.
Высокая функциональность и жизнеспособность
В течение трехнедельного культивирования система показала впечатляющие результаты: активный рост, образование сосудистоподобных структур, отличную жизнеспособность и стабильную работу печеночных функций. Ключевым доказательством эффективности стал синтез альбумина и альфа-1-антитрипсина – важнейших маркеров функциональности гепатоцитов.
«Наша цель – создание масштабируемой, стандартизированной и предельно физиологичной модели. Комбинация децеллюляризованного матрикса и мультиклеточного состава позволила максимально приблизить архитектуру и функции к естественной ткани печени», – отметили исследователи.
Преимущества перед традиционными моделями
Сравнение с обычными сфероидами без матрикса выявило значительные преимущества новой платформы. Классические модели подвержены формированию некротического ядра и дефициту кислорода и питательных веществ.
«Печень-на-чипе» продемонстрировала превосходную метаболическую активность и физиологически точные реакции на известные гепатотоксины и противоопухолевые препараты, такие как парацетамол, диклофенак, доксорубицин и цисплатин.
«Главное достоинство платформы – ее исключительная чувствительность к лекарствам. Это позволяет гораздо точнее предсказывать реакции человеческой печени, что критически важно на доклинических этапах разработки», – подчеркнули ученые.
Перспективы применения
Разработанная платформа открывает широкие возможности для доклинической оценки безопасности и эффективности лекарств, изучения патогенеза печеночных повреждений и создания персонализированных моделей на основе клеток пациента.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № 075-15-2024-640).
Информация предоставлена Управлением по связям с общественностью Сеченовского Университета Минздрава России.
Источник фото: captainvector — ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
