Специалисты Института биомедицинской инженерии технологического университета МИСИС создали прототип пористой полимерной мембраны, которая имитирует складчатую поверхность кишечника.
Этот образец оказался очень близок к показателям настоящей ткани тонкой кишки человека и, по мнению ученых, позволит повысить точность доклинических испытаний лекарств.
По словам медиков, ежегодно около 90% препаратов, показывающих высокие результаты in vitro, то есть в искусственных условиях, а также при опытах на животных, в дальнейших исследованиях оказываются неэффективными для человека. Одна из основных причин такого расхождения – несовершенство существующих доклинических моделей, не позволяющих надежно прогнозировать реакцию организма.
Проницаемость – это способность барьера пропускать через себя вещества. У кишечника она определяет, как лекарства и питательные вещества попадают из просвета кишки в кровь. Чтобы ее измерить, через мембрану пропускают вещество-маркер и фиксируют, какая его часть и за какое время проходит на другую сторону. Чем точнее эта величина совпадает с показателями реальной ткани, тем более достоверной считается система.
По словам профессора Института биомедицинской инженерии университета Елизаветы Кудан, стандартом для изучения кишечного барьера in vitro остаются клетки, выращенные на вставках Transwell.
– Эта система представляет собой плоский монослой без характерного для кишечника рельефа слизистой «ворсинка-крипта», – рассказала Елизавета Кудан. – А формирующийся барьер в три раза плотнее, чем ткань человека, поэтому проницаемость для растворимых веществ значительно снижается.
Для решения задачи повышения проницаемости ученые предложили способ получения мембран из поликапролактона – биосовместимого полимера, который уже применяется в медицине.
– Нам удалось сформировать мембрану с устойчивым микрорельефом, который не разглаживается, – объяснила соавтор исследования Валентина Костенко. – Именно благодаря сочетанию формы и правильно подобранной пористости мы можем выращивать на поверхности клетки кишечного эпителия. Они формируют живой барьер, способный имитировать как здоровую слизистую кишечника, так и модели патологий.
В настоящий момент на разработанный способ получения биомиметической мембраны уже подана заявка на патент.
Мона Платонова.
