Джин Стоун - В мире с животными. Новое понимание животных: как мы можем изменить нашу повседневную жизнь, чтобы помочь им

Печень на чипе. Бостонская биотехнологическая компания Emulate производит печень на чипе для тестирования лекарственных препаратов. Небольшой пластиковый прямоугольник разработан, чтобы содержать несколько типов клеток человеческой печени, сохраняя их живыми в жидкости, подобной крови. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств стало первой организацией в мире, которая начала использовать печень на чипе для тестирования пищевых добавок, диетических продуктов и косметических средств на токсичность. Даже изучались механизмы, как микробы, попадающие с пищей, воздействуют на печень. Ученые Управления по контролю качества планируют такие же экспериментальные тесты с почками, легкими и кишечником на чипах. Это не может не вселять надежду. Ведь теперь, когда компании-производители будут подавать очередную заявку на одобрение нового продукта, им выдадут разрешение использовать данные о его безопасности, полученные с помощью чипов, а не экспериментов над животными.

По закону производители фармацевтической и медицинской продукции должны проверять на животных б о льшую часть лекарственных средств, вакцины и некоторые виды медицинских изделий и медицинской аппаратуры. Надо знать, что в подобных опытах каждый новый препарат должен тестироваться по множеству разных критериев, поэтому количество ежедневно страдающих и погибающих из-за них животных просто ошеломляет. Например, тестирование лекарственного препарата, выявляющее возможность вызывать врожденные дефекты, обычно требует к жертве 900 кроликов и 1300 крыс — и это еще до того, как это лекарственное средство будет тестироваться на людях. А если проверка препаратов и вакцин на людях оказывается неуспешной, то их снова возвращают к началу цикла, и все повторяется.

Клинические испытания in vitro. Система Modular IMmune In vitro Construct (MIMIC©), разработанная подразделением вакцин (Sanofi Pasteur VaxDesign) фармацевтической компании Sanofi, создает искусственную иммунную систему из донорских органов миниатюрного размера. С ее помощью тестируются на эффективность вакцины гриппа и других заболеваний, а его различные модули можно использовать для тестирования реакций иммунной системы на лекарства, химикаты и даже косметические средства.

Сердце в склянке. Компания Novoheart, расположенная в Ванкувере, выращивает миниатюрные сердца для тестирования лекарственных препаратов. Компания берет клетки крови человека, модифицированные в плюрипотентные стволовые клетки, а затем преобразует их в клетки сердечной ткани. В результате получается желеобразная масса, из которой можно формовать «сердце», способное имитировать сердечные функции. MyHeart Platform уже делает успешные шаги: исследование, проведенное осенью 2017 года, выявило причину, по которой препараты, одобренные Управлением по контролю качества, вместо того чтобы регулировать сердечный ритм, на самом деле вызывают у некоторых пациентов фатальную аритмию. «Сердце в банке» может помочь компаниям на ранней стадии прогнозировать, какие из новых лекарств безопасны, а какие небезопасны — и все это без причинения вреда животным.

Кишечник на чипе. Кишечник человека на чипе, который производится нидерландской компанией Mimetas, активно используют ученые Лейденского университета. В одном испытании исследовательская группа под руководством фармаколога Себастьяна Тритша долгое время обрабатывала аспирином более трех тысяч образцов и обнаружила, что препарат имеет потенциальный побочный эффект, вызывая серьезные желудочно-кишечные проблемы. Эти результаты доказывают, что модели органов реагируют как настоящие.

Когда ученые изучают здоровье человека и его заболевания, когда они разрабатывают методы лечения, им необходимо буквально делать животных больными. Эксперименты со смертельно опасными инфекциями и тяжелыми неизлечимыми болезнями проводят практически над всеми видами животных. Живых существ — от грызунов, кроликов, котят до обезьян — ослепляют, лишают слуха, парализуют, сжигают, морят голодом и жаждой, сводят с ума. Если исследователи считают необходимым, то без колебаний причиняют животным боль и страдания без анестезии и даже элементарного обезболивающего укола — целесообразность этих медицинских манипуляций они всегда обоснуют перед регулирующими органами. Как показали бесчисленные расследования, рекомендации по гуманному обращению с животными полностью игнорируют даже в уважаемых университетах и крупных научных центрах. Когда испытания заканчиваются, животных утилизируют, то есть убивают и выкидывают вместе с остальными медицинскими отходами на свалку.

Разработка новых путей. Пример будущих методов лечения злокачественных опухолей показала японская исследовательская группа из Университета Осаки во главе с онкологом Масамицу Конно. Ученые разработали математическую формулу для быстрой оценки эффективности химиотерапевтических средств и оценки новых мишеней в организме человека для лечения злокачественных опухолей. Используя стволовые клетки опухоли желудочно-кишечного тракта и специальные компьютерные программы, они преобразовали большой объем данных о поведении генов в более простое и удобное для анализа уравнение, чтобы выявлять ключевые гены, связанные с развитием злокачественных клеток и их лекарственной устойчивостью. В статье, опубликованной в 2016 году в журнале Scientific Report, ученые сообщили, что их метод позволяет обнаружить новую лекарственную мишень для эффективного лечения рака желудочно-кишечного тракта, причем ранее подобные поиски уже предпринимались на мышах. В дальнейшем математика может заменить мышей в этих исследованиях.

Персонализированная онкология. Две биотехнологические компании, шведская Cellink и французская CTI Biotech, объединились, чтобы создать опухолевые органоиды. Их делают из раковых клеток конкретных пациентов, а затем распечатывают на 3D-принтере, используя специальные биологические чернила — смесь сахаросодержащих гелей и бактерий. Подобные модели создаются для онкологических исследований, в частности чтобы изучить, как развиваются специфические типы злокачественных опухолей и какой тип лекарственных препаратов лучше всего подошел бы для их лечения. У персонализированной медицины одна цель: найти альтернативу химиотерапии и лучевой терапии на основе лечения, адаптированного к собственным клеткам конкретного человека. И больше никаких введений раковых клеток животным.