På en mikrobrikke av glass og plast vil forskere lage menneskeorganer i miniatyr. Ved hjelp av små mikrokanaler kan de gi cellene både næring og oksygen, og kanskje også prøve ut legemidler på dem.

– Det er god sjanse for at det blir billigere å utvikle nye legemidler fordi man kan gjøre det på en mye mer systematisk måte enn i dag. Og billigere legemidler vil selvfølgelig være en fordel for alle, både legemiddelindustrien og pasientene, sa Steven Ray Wilson, professor ved kjemisk institutt på Universitetet i Oslo, under en forelesning på Oslo Life Science-konferansen.

Det koster i gjennomsnitt 350 millioner dollar å lage et nytt legemiddel, ifølge Forbes Magazine.

Men med den nye teknologien kan kostnadene synke drastisk, ifølge Wilson. Wilson og forskerteamet hans har nylig skrevet om denne teknologien i en artikkel i Aftenposten.

Kan gjøre vanlige kroppsceller til stamceller

Stamceller, som er viktig i produksjonen av brikkene, var lenge vanskelig å få tak i. Det endret seg i år 2006. Da oppdaget japanske forskere at det var mulig å ta vanlige kroppsceller og omprogrammere dem til å bli stamceller. Disse cellene kalles induserte pluripotente stamceller (iPS-celler), og kan i prinsippet brukes til å lage alle de cellene forskerne vil ha.

Helt vanlige celler tatt fra pasienters lunger, nyrer eller hjerne, kombinert med slike kunstige stamceller, er utgangspunktet for miniatyr-organene som kan plasseres på en brikke. Det gjør dem spennende for å prøve ut medisin, ifølge forskerne.

– Dette kan være et alternativ til å bruke forsøksdyr og kan begrense risiko for at pasienter får bivirkninger av medisiner, sa Wilson.

Mer etisk forskning

Det er flere problemer med dagens metoder for å lage ny medisin.

– I dag tester forskere ofte ut stoffene på celler eller på forsøksdyr, som for eksempel mus eller rotter, forteller Wilson.

Men kreft i rotter er ikke det samme som kreft i mennesker. Dermed får forskerne ofte mange skuffende forskningsresultater og ofte etiske problemer når de prøver ut nye medisiner.

– Mange liker ikke at laboratorier bruker dyr for å prøve ut farlige legemidler. Med «organ-på-brikke» kan vi redusere bruken av forsøksdyr i legemiddelutviklingen, sier Wilson.

Bare i Norge ble det brukt 1 686 658 forsøksdyr i 2018, ifølge Mattilsynet.

Det er ikke bare en fordel for forsøksdyr hvis den nye teknologien blir utbredt. Medisinering kan bli skreddersydd til hver person, i stedet for at alle får samme dosering.

– Vi tar celler fra deg og lager en chip. Så tester vi ut medisinen på chippen. Hvis det fungerer gir vi deg medisinen. For eksempel er leveren et sårbart organ for mennesker, derfor er det bedre å prøve ut medisin på en chip enn på leveren, sier Wilson.

Fortsatt i utviklingsfasen

Interessen i teknologien har vært utbredt siden år 2010. Da skapte forskeren Donald Ingber fra Wyss Institute lungeceller på kretskort. I dag har forskerne klart å skape kretskort med celler fra lunger, lever, nyre og hjerte.

Men foreløpig er få av disse kunstig fremstilte miniorganene i nærheten av å være perfekte, funksjonelle kopier av menneskeorganer, skriver Wilson og de andre forskerne i Aftenposten.

De tror at annen ny teknologi, som 3D-printing av biologisk materiale, vil være viktig før vi kan organer på kretskort får god nok kvalitet til å brukes i praksis.

«Organ-på-brikke» har allerede blitt brukt til praktiske formål. I 2015 brukte en forskerteam en brikke for å etterligne hvordan hormoner blir sendt ut i blodet. Disse brikkene ble så brukt til å prøve ut diabetesmedisin.

– Men dette er fortsatt en teknologi som er under utvikling, sa Wilson på Oslo Life Science-konferansen.

Referanse:

Liu, Y., Chen, C., Summers, S., Medawala, W., & Spence, D. M. (2015). C-peptide and zinc delivery to erythrocytes requires the presence of albumin: implications in diabetes explored with a 3D-printed fluidic device. Integrative Biology, 7(5), 534–543. doi:10.1039/c4ib00243a