Polekowe uszkodzenie wątroby jest ważnym problemem, stanowiąc przyczynę prawie 13% porażek badań klinicznych. Chociaż od dziesięcioleci zjawisko to jest plagą w rozwoju leków, lekarze wiedzieli już od XIX wieku, że niektóre substancje, które podadzą pacjentom, doprowadzą do uszkodzenia wątroby. Biorąc pod uwagę korzyści, podejmowano jednak ryzyko. Dziś polekowe uszkodzenie wątroby stale hamuje produktywność w rozwoju leków, ujawniając się dopiero wtedy, gdy noworozwijane preparaty wchodzą w etap badań klinicznych i zaczynają szkodzić lub zabijać pacjentów. W próbach zapobiegania przedostawaniu się do badań klinicznych leków powodujących takie uszkodzenia, badacze polegają na niehumanoidalnych modelach zwierzęcych służących identyfikacji oznak toksyczności w badaniach przedklinicznych. Jednak różnice molekularne i fizjologiczne między gatunkami sprawiają, że zwierzęta nie są najlepszymi predyktorami ludzkiej odpowiedzi na lek.
Najnowsze technologie, takie jak Organ-on-a-Chip, mogą przynieść przełom w tej dziedzinie.
Platforma organ-on-a-chip to zaawansowany model hodowli komórek in vitro, który dość precyzyjnie odzwierciedla warunki fizjologiczne i specyficzne dla tkanki. W związku z tym komórki hodowane na platformach organ-on-a-chip wykazują profile transkrypcyjne i fenotypowe, które są bardzo podobne do ich odpowiedników in vivo. Kilka różnych platform organ-on-a-chip zostało zaprezentowane w literaturze i stwierdzono, że dość dokładne odwzorowują 'zachowania’ i złożone funkcje tkankowe różnych narządów, w tym wątroby, w tym również jej odpowiedzi na hepatotoksyczne leki. W niedawno opublikowanym artykule w czasopiśmie Communications Medicine, będącym częścią Nature, naukowcy z Emulate poinformowali, że ludzki Liver-Chip ma potencjał do znacznego zmniejszenia liczby leków indukujących polekowe uszkodzenie wątroby, które docierają do kliniki. Badanie to wykazało, że ten model był w stanie wykryć hepatotoksyczne leki z czułością aż 87%. W tym kontekście „czułość” opisuje, jak często model poprawnie identyfikuje kandydata na lek toksyczny. Tak więc, Liver-Chip był w stanie poprawnie oznaczyć siedem z ośmiu toksycznych leków, z którymi się zetknął. To bardzo dużo.
Co ważne, wyniki Liver-Chip wypadły znacznie lepiej niż testy na zwierzętach, które wykazały zerową czułości w odniesieniu do tych leków.
Poza korzyścią dla pacjentów, użycie Liver-Chip w toksykologii przedklinicznej przyniesie również znaczące korzyści ekonomiczne dla branży farmaceutycznej. Szacuje się, że wprowadzenie Liver-Chip do procedur badawczych może przynieść nawet 24 miliardy dolarów oszczędności rocznie.
Na podstawie: Organ-on-a-Chip Technology Improves Preclinical Toxicology
