Pažangių narkotikų patikros priemonių kūrimas yra labai svarbus siekiant tobulinti individualizuotą mediciną ir sukurti veiksmingesnius gydymo būdus. Vienas iš šios srities organų yra inkstai.
Pavyzdžiui, inkstų proksimaliniai kanalėliai yra būtini norint reabsorbuoti svarbias medžiagas iš kraujotakos prieš šlapimo susidarymą. Tačiau tradiciniams in vitro modeliams buvo sunku tai tiksliai atkartoti, dažnai nepavykdami išreikšti pagrindinių transportavimo baltymų, tokių kaip organiniai anijonų pernešėjai – OAT1/3 – ir organinis katijonų transporteris 2 – OCT2.
Kioto universiteto komanda dabar sukūrė žmogaus iPS ląstelių kilmės inksto organoidinį proksimalinį kanalėlį ant lusto – OPTECs-on-Chip – kuris labiau nei bet kada anksčiau imituoja inkstų fiziologiją in vivo. Šis modelis pasižymi geresne esminių inkstų pernešėjų ekspresija ir poliškumu, todėl tai yra galinga priemonė įvertinti vaistų transportavimą ir nefrotoksiškumą. Straipsnis publikuojamas žurnale iScience.
„Mūsų OPTECs-on-Chip demonstruoja reikšmingus OAT1/3 ir OCT2 transporterių raiškos ir funkcionalumo patobulinimus, palyginti su ankstesniais modeliais, naudojantys įamžintas ląsteles“, – aiškina pagrindinis autorius Cheng Ma iš KiotoU aukštosios mokyklos inžinerijos.
Ši mikrofiziologinė sistema – MPS – naudoja du plačiai priimtus diferenciacijos protokolus inkstų organoidams gauti, integruodama juos į mikroskysčių sistemą, kad susidarytų proksimalinis kanalėlių modelis. Tai sėkmingai palaiko transporterio ekspresiją, atkartodama vaisto išskyrimo proksimaliniuose inkstų kanalėliuose mechanizmus in vitro, mėgdžiodama žmogaus epitelio audinio funkciją.
„Mums geriausias būdas integruoti MPS technologiją į vaistų kūrimą yra įsiklausymas į farmacijos kompanijų poreikius kuriant joms reikalingą aukštos funkcijos inkstų lustą“, – aiškina komandos vadovas Ryuji Yokokawa iš KiotoU mikroinžinerijos katedros.
„Mes parodėme, kad mūsų OPTECs-on-Chip ne tik įvertina nefrotoksiškumą, bet ir kiekybiškai įvertina tarpląstelinius substratus, specialiai pernešamus OAT1, OAT3 ir OCT2. Tai pabrėžia iPS ląstelių gautų ląstelių ir mikroskysčių sistemos naudojimo in vivo ląstelių transportui privalumus. mechanizmai“, – priduria bendraautorius Minoru Takasato iš RIKEN Biosistemų dinamikos tyrimų centro kartu su Toshikazu Araoka iš KiotoU iPS ląstelių tyrimų ir taikymo centro.
Yokokawa komanda tikisi pritaikyti savo MPS modelį kaip atrankos įrankį kuriant naujus vaistus, įvertinant įvairių membraninių baltymų transportavimą ir nefrotoksiškumą.
„Mūsų modelis turi didelį narkotikų tikrinimo ir individualizuotos medicinos potencialą“, – pažymi Yokokawa. „Įtraukdami iš pacientų gautas kamienines ląsteles, galime sukurti asmeninius inkstų transportavimo ir ligų modeliavimo vertinimus.”