کشف پیچیدگی‌های ویروس کرونا با کمک اندام تراشه

کد مطلب: ۹۹۰۸۰۲۱۰
برای تولید واکسن کرونا و داروهای ضد ویروسی، ابتدا دانشمندان باید بدانند که چرا این ویروس به راحتی و به سرعت گسترش می‌یابد و چرا با مقاومت ظاهراً کمی از سیستم ایمنی بدن به بدن ما حمله می‌کند. برای درک چگونگی ورود ویروس کرونا به بدن و آسیب رساندن به آن، تیم‌های مختلفی از محققان برجسته از دانشگاه‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز پژوهشی در حال تحقیقات با استفاده از اندام تراشه در بافت‌های مختلفی از جمله بینی، دهان، چشم و ریه هستند.

برای آشنایی با کاربرد اندام تراشه در کرونا با تیم تحریریه علمی شتابدهنده دارویی هنام همراه باشید.

اندام تراشه در کرونا:

جامعه تحقیقاتی و صنعت بیوتکنولوژی دارویی با سرعت بی سابقه‌ای علیه بیماری همه گیر کرونا بسیج شده‌اند. همان‌طور که می‌دانیم، تا کنون پیشرفت قابل توجهی در تولید واکسن‌ها و روش‌های درمانی جدید حاصل شده است. اما هنوز اطلاعات زیادی در مورد پیچیدگی‌های نحوه تعامل ویروس SARS-CoV-2 در بدن انسان وجود دارند. از جمله اطلاعاتی در ارتباط با تفاوت‌های چشمگیر در نحوه پاسخ دادن افراد به ویروس کرونا. گره‌گشایی از پیچیدگی‌های ویروس کرونا نیاز به یک رویکرد چند رشته‌ای و همگرایی فناوری‌های پیشرفته مرتبط با انسان دارد. شرکت Emulate  یکی از شرکت‌های پیشرو در فناوری اندام تراشه است.
این شرکت با دارا بودن پلتفرم‌های اندام تراشه، نقش مهمی در درک رفتار ویروس SARS-CoV-2 دارد.

در هنام بخوانید: اندام تراشه‌های شرکت Emulate به ایستگاه فضایی می‌روند!

پروژه مشترک FDA با کمک اندام تراشه:

شرکت Emulate با همکاری FDA تحقیقاتی انجام داده است که در آن از Lung-Chip برای ارزیابی ایمنی واکسن‌های کرونا و ایمنی محافظ در برابر ویروس استفاده خواهد شد. این مطالعه توسط مرکز ارزیابی و تحقیقات FDA’s Biologics (CBER) هدایت خواهد شد. هدف این پروژه مشترک، دست یابی به پاسخ یکی از مهم‌ترین سوالات مربوط به ایمنی محافظتی است.

چرا افراد طیف گسترده‌ای از بیماری را تجربه می‌کنند و چه چیزی باعث محافظت در برابر عفونت در آینده می‌شود؟

این پروژه یکی از چندین ابتکار مرتبط با کرونا است.
هدف آن نیز استفاده از اندام تراشه ها، به ویژه اندام تراشه ریه، برای درک بهتر مکانیسم‌ها و روند بیماری عفونت SARS-CoV-2 است. به این منظور اندام تراشه ها وارد سیستم  Human Emulation System®  شده‌اند. تراشه‌ها محیط‌های زنده و مهندسی ریزی هستند که فیزیولوژی طبیعی و نیروهای مکانیکی سلول‌ها را در بدن انسان شبیه‌سازی می‌کنند. Organ on a chip دریچه‌ای برای بیولوژی انسان فراهم می‌کند. اندام تراشه ریه نمای پانورامایی از چگونگی، محل و دلیل آلوده شدن انسان به ویروس SARS-CoV-2 را فراهم می‌کند. با کمک این فناوری، می‌توان بینش سریع و بهتری راجع به بیماری انسان ارائه داد.
هم چنین پیش بینی پاسخ انسان به داروها با سرعت و دقت بیشتری انجام می‌شود.

شرکت Kirkstall Ltd:

امروزه همه شرکت‌ها  در تلاش برای یافتن راهی برای بهبود بحران کرونا هستند.
دکتر Malcolm Wilkinson  بنیان گذار شرکت Kirkstall Ltd ، از همکاری این شرکت با Animal Free Research UK  خبر داد. این دو با همکاری یکدیگر فراخوانی را برای دریافت پروپوزال از دانشمندان انگلستان منتشر کرده‌اند. این پروپوزال‌ها قرار است با محوریت استفاده از فناوری نوآورانه اندام تراشه برای کرونا نوشته شوند.
این همکاری با کمک به یافتن درمان کرونا با استفاده از اندام تراشه ، به حل این بحران کمک می‌کند.

فناوری اندام تراشه یکی از هیجان انگیزترین پیشرفت‌ها در تحقیقات بشر است.
این تکنولوژی به دانشمندان اجازه می‌دهد اندام‌های انسانی را در مقیاس ریز با استفاده از سلول‌های زنده انسان تکثیر کنند. مهم‌تر از همه، آن‌ها را قادر می‌سازد تا تقلیدی از جریان خون را در ارگانوئیدهای بافت مانند سه بعدی قرار دهند.
در نتیجه می‌توان نحوه واکنش یک اندام به درمان را به همان روشی که در بدن انسان است، تحلیل کرد.
تحقیقات سنتی روی حیوانات نتوانسته است پاسخ دانشمندان برای درمان بیماری‌های انسانی را به ما بدهد. از طرفی همه‌گیری ویروس کرونا، نیاز فوری به کاهش زمان و هزینه‌ی لازم برای مدل سازی را برجسته می‌سازد.

در هنام بخوانید: اندام تراشه در شرکت بیوتکنولوژی Mimetas

اندام تراشه قلب در کرونا چه کاربردی دارد؟

نه تنها ریه‌ها، بلکه در بعضی موارد قلب بیمار نیز می‌تواند توسط ویروس کرونا آسیب جدی ببیند.
علت این امر هنوز مشخص نیست. می‌توان به این منظور بافت قلب را روی یک اندام تراشه در مقابل ویروس و هم‌چنین داروها قرار داد. در نتیجه، ارزیابی سریع و شخصی روش‌های درمانی احتمالی امکان پذیر است. مرکز TechMed و موسسه MESA + که مربوط به دانشگاه Twente است، با همکاری مرکز پزشکی دانشگاه لیدن و دو شرکت پروژه جدیدی را برای دست یابی سریع به این دانش آغاز می‌کنند.

اندام تراشه فرصت ساخت نسخه مینیاتوری اندام را فراهم می‌کند.
برای این منظور، تراشه دارای کانال‌ها و مخازن سیال است. می‌توان مواد دیگری مانند دارو را معرفی کرد و اثر آن را مطالعه کرد. برای قلب انسان، در حال حاضر سیستم‌های مدل مبتنی بر سلول‌های بنیادی توانمند انسان در دسترس هستند. به گفته تیم تحقیقاتی، از این “قلب‌های کوچک” می‌توان برای ارزیابی اثر درمان کرونا استفاده کرد.
هم‌چنین از اندام تراشه قلب برای مطالعه تأثیر ویروس بر قلب استفاده می‌شود.

مزیت اصلی این روش این است که نتایج می‌توانند به سرعت در دسترس قرار بگیرند.
با استفاده از سلول‌ها و خون یک بیمار خاص، می توان اثرات فردی را بررسی کرد. این امر احتمالاً منجر به کشف یک درمان بسیار شخصی می‌شود. یکی دیگر از مزایای مهم سیستم‌های Organ on a chip این است که مطالعات حیوانی به دفعات کمتری مورد نیاز است.

در مجموع استفاده از فناوری اندام تراشه در کرونا مزایای بسیاری دارد. این فناوری منجر به افزایش سرعت، کاهش هزینه و دقت بیشتر در دست‌یابی به درمان‌های جدید خواهد شد.

منابع:

• Emulatebio
• Animalfreeresearchuk
• Utwente