Osim zabrinutosti za dobrobit životinja, rezultati iz znanstvenih studija na životinjama često nisu, niti primjenjivi na ljude, niti se mogu ponoviti kod ljudi, zbog razlika u biokemiji i anatomiji. Ipak, teško je dobiti etičko odobrenje i financiranje kliničkih ispitivanja na ljudima za testiranje sigurnosti i učinkovitosti lijekova i tretmana bez prethodnog dokazivanja sigurnosti na životinjama.
Kad se profesor nanomedicine Wojciech Chrzanowski prije 13 godina iz Poljske preselio u Australiju, kako bi osnovao grupu za nanobioinženjering na Sveučilištu u Sydneyju, organizirao je seminar o biotisku, konceptu sličnom 3D tisku, gdje se stanice uzimaju od pacijenta i zatim uzgajaju kako bi proizvele dovoljno "tinte" za ispis modela tkiva za medicinska istraživanja. Lijekovi i mehanizmi bolesti mogu se proučavati i testirati takvim laboratorijski tiskanim modelima, umjesto na životinjama.
Možda je troje ljudi došlo na taj seminar. Svi su mi rekli da to nikad neće uspjeti, prisjetio je Chrzanowski.
Nelagoda u radu sa životinjama: "Znaju da će im se nešto loše učiniti"
Chrzanowski se s nelagodom prisjeća rada na životinjama u laboratoriju.
Onog trenutka kada počnete raditi u laboratoriju, i morate početi stiskati i rezati životinje, bude vam ih žao. U prošlosti sam bio uključen u pokus s pavijanima i oni su stvarno inteligentni. U trenutku kada im se počnete približavati kavezu, počnu vrištati, udarati stvari i skrivati se. Znaju da će im se nešto loše učiniti. To je srceparajuće, rekao je.
Prisjetio se i rada sa znanstvenikom veganom koji je počeo povraćati u laboratoriju, nakon što je bio uključen u istraživanje na životinjama. Umjesto da prihvati takve eksperimente kao stvarnost rada u medicini, odlučio je da mora postojati bolji način.
Novi način testiranja
Kasnije su Chrzanowski i njegovi kolege objavili rad u recenziranom časopisu Biomaterials Research o tehnologiji koja ide čak i dalje od biotiskanja. Uspješno su uzgojili repliku ljudskih pluća u svom laboratoriju na Nano institutu Sveučilišta u Sydneyu, gdje je Chrzanowski sada zamjenik direktora. Njihov znanstveni rad uključuje čak i upute kako ih uzgajati.
Što se tiče izgradnje pluća, svaka osoba s osnovnim vještinama kulture stanica to će moći učiniti. Studenti bi mogli voditi laboratorij ovih pluća. Ulazimo u eru zamjene istraživanja na životinjama i vidjet ćemo brzo ubrzanje toga. Ljudi, vlade, farmaceutske tvrtke shvaćaju potrebu ulaganja u to, ističe Chrzanowski.
Široka samo nekoliko milimetara, njihova biotiskana "pluća" malo podsjećaju na ljudska. Nalaze se u plastičnoj cijevi, a kada pogledate u cijev odozgo, pluća nalikuju maloj mrljici želea raspoređenoj po tankoj membrani. Svakom pluću treba 28 dana da naraste u laboratoriju.
Ti plastični kavezi smješteni su u inkubator u kojem se cijelo vrijeme u potpunosti prate ta pluća. Moramo znati da su pluća dovoljno narasla da budu spremna i zrela za testiranje. Stoga smo razvili ono što nazivamo 'pametnim elektrodom' s elektrodama, koje se neprekidno nalaze iznad modela pluća i prate bioelektrične signale pluća. Na temelju tih signala možemo reći kada su pluća potpuno sazrela i spremna za početak liječenja. To je isto kao da pacijentu priključite monitor i provjerite otkucaje njegovog srca. Stoga nam taj biosenzor koji smo razvili također pomaže u promatranju kada, na primjer, liječenje djeluje i kada se ozlijeđeno pluće regenerira, pojasnio je Chrzanowski.
Bilo je i drugih pokušaja
Chrzanowski kaže da je bilo i drugih pokušaja da se izgrade laboratorijska pluća, ali da su bili su previše jednostavni i previše statični. Ljudska pluća se neprestano mijenjaju, šire i miču zbog, primjerice, utjecaja krvožilnog sustava i otkucaja srca, pojasnio je. Razlika između tih jednostavnih modela i pluća koje je razvio Chrzanowskijev tim, jest u tome što njihova pluća uključuju ovu fiziološku perfuziju, ili kretanje, tekućine kroz stanice.
Počeli smo graditi ova pluća doslovno stanicu po stanicu, pokušavajući ih približiti što je moguće bliže ljudskoj fiziologiji. To je ono što naše modele čini jedinstvenima. Druge dvije značajke naših modela na koje smo ponosni su da možemo uzeti stanice od različitih pacijenata i rekreirati svakog pojedinca na ovim malim posudama kako bismo testirali personalizirane tretmane. Još jedan aspekt na koji smo ponosni jest veličina. Mnogi modeli su tako mali da ne možete napraviti mnogo eksperimenata na istom modelu, ali naši, milimetarski dugi, relativno su veliki i to znači da možemo mjeriti imunološke odgovore, gledati otkucaje cilija, izlučivanje sluzi, sve na jedan model, objasnio je Chrzanowski.
Ograničenja i pogled u budućnost
Ipak, Chrzanowskijev model pluća ima i svoja ograničenja. Prilikom testiranja lijeka ili liječenja na čovjeku, lijek može utjecati na različite dijelove tijela, poput pluća, crijeva, srca i mozga. Taj odgovor cijelog tijela nemoguće je proučavati koristeći samo model pluća. Chrzanowski se stoga nada da će na sličan način izgraditi više organa, povezati ih i omogućiti im da komuniciraju i funkcioniraju zajedno. No, taj rad je zasad desetljećima daleko, naglašava Chrzanowski.
Druge su zemlje naprednije u korištenju laboratorijski uzgojenih modela ljudskih organa od Australije, rekao je Chrzanowski. U siječnju je u SAD-u uveden zakon koji znači da više nije potrebno da farmaceutske tvrtke testiraju nove lijekove na životinjama prije testiranja na ljudima. U Europi se namjenska sredstva dodjeljuju za proizvodnju inovativnih tehnologija koje se ne koriste na životinjama za testiranje lijekova i proučavanje bolesti.
Izvor: The Guardian
