29 июля. ПРАВМИР. Российские ученые создали уникальную микрофлюидную платформу «мозг на чипе», которая может кардинально изменить подходы к терапии глиобластомы — одной из самых агрессивных опухолей мозга.
Совмещая химиотерапию с беспроводной оптостимуляцией, исследователям удалось добиться почти полного уничтожения раковых клеток в лабораторных условиях.
Как отмечают специалисты, если дальнейшие испытания подтвердят результаты, новая технология может стать эффективным инструментом в борьбе с этим смертельно опасным заболеванием. Тем не менее, для перехода к клиническому применению необходимы обширные испытания с участием пациентов.
Платформа была разработана в Институте бионических технологий и инжиниринга совместно с группой экспериментальной биотерапии Института регенеративной медицины Сеченовского университета.
Система имитирует мозговое кровообращение и поддерживает жизнеспособность клеток глиобластомы, а встроенное органическое полупроводниковое устройство под действием красного света стимулирует ионные каналы в клетках.
Такой подход позволяет увеличить проникновение темозоломида — ключевого препарата для терапии опухоли — внутрь клеток.
«Ионные каналы работают как насосы — они втягивают молекулы в клетку. Темозоломиду нужно попасть в ядро, чтобы уничтожить раковую клетку. Красный свет учащает открытие и закрытие каналов, концентрация препарата в клетке растет быстрее — и клетка гибнет. В экспериментах нам удалось уничтожить до 95−98% клеток глиобластомы — это в пять раз больше, чем в контрольных образцах без стимуляции», — рассказал руководитель исследования, доцент Института бионических технологий Александр Марков.
Это первая подобная система, где для стимуляции используется беспроводная оптоэлектроника: не нужны ни электроды, ни индуктивные катушки, которые могут повредить клетки из-за нагрева. Такая технология делает оптостимуляцию менее инвазивной и более безопасной.
Уникальность модели «мозг на чипе» заключается в достоверном воспроизведении физиологического микроокружения опухоли — с имитацией кровотока и возможностью безопасной оптической стимуляции, отмечает Альберт Ризванов, член-корреспондент Академии наук Татарстана.
Это, по его словам, максимально приближает лабораторные тесты к процессам, происходящим в организме человека.
