Få hela storyn
Starta din prenumeration

Prenumerera

Nyheter

Konstgjord minilunga nytt alternativ till djurförsök

Publicerad: 10 september 2014, 06:45

En plastbit som efterliknar funktionen av lungans alveoler är ett nytt verktyg för att utveckla nya läkemedel mot lungsjukdomar. Den presenterades för en entusiastisk publik på den europeiska lungkongressen ERS i München.


– Vi har sett att den här modellen på ett naturtroget sätt kan efterlikna vad som händer i lungorna vid till exempel infektioner och ödem. Därmed skulle det vara möjligt att använda det här systemet i stället för vissa djurförsök, sade Dan Huh, forskare vid University of Pennsylvania, USA, och en av teknikens uppfinnare.

Systemet består av ett poröst membran med epitelceller på ovansidan och endotelceller på undersidan, alltså samma typ av celler som bygger upp väggarna i lungans alveoler. Luft levereras via en kanal till ovansidan av membranet och ett odlingsmedium flödar på undersidan för att efterlikna lungans små blodkärl.

Vidare återskapas de rytmiska andningsrörelserna i lungan genom att membranet hela tiden töjs ut och in med hjälp av vakumkanaler på sidorna. Allting finns sedan ingjutet i en liten bit genomskinlig plast så att forskarna kan studera processerna genom ett mikroskop.

Tekniken presenterades första gången i ett arbete publicerat i tidskriften Science år 2010. Där visade Dan Huh och hans kollegor bland annat att andningsrörelserna bidrar till skador på lungvävnaden från inandade nanopartiklar. Andningsrörelserna underlättade också för partiklarna att ta sig vidare till det underliggande blodflödet.

– När vi först skickade in arbetet till Science blev vi refuserade för att vi inte hade visat att systemet verkligen efterliknar en riktig lunga. Vi gjorde då kompletterade försök på muslungor och fick samma resultat som vi fått med vår teknik, sade Dan Huh på symposiet.

Forskarna har gått vidare och studerat andra sjukdomssituationer. I ett försök administrerade de inflammationsmediatorn  interleukin-2 till blodsidan i systemet. De såg att luftkanalen på ovansidan sakta fylldes med vätska, något som enligt forskarna efterliknar den biverkan cancerläkemedel som påverkar interleukin-2 kan ge hos patienter.

– Men vi såg också att den här ödembildningen kunde motverkas om vi samtidigt gav vissa experimentella läkemedel, som man kan gå vidare och eventuellt testa i människor, sade Dan Huh.

Han berättade att forskarna nu försöker vidarutveckla systemet till att efterlikna andra delar av luftvägarna och andra mänskliga organ. Huh tillade dock att detta är en tuffare utmaning på grund av en större fysiologisk komplexitet än i lungans alveoer.

Den nya tekniken har hittills fått ett varmt mottagande. De amerikanska myndigheterna FDA och NIH har till exempel helt ändrat på hur man stödjer utveckling av liknande modellsystem efter att de fått se resultaten. Till och med president Barack Obama ska ha uttalat sig positivt.

Entusiasmen var även påtaglig bland åhörarna på symposiet.

– Det här är mycket spännande teknik som kanske främst kan användas för toxikologiscreening av nya läkemedel eller för att studera inverkan av luftföroreningar. Vi själva håller på och undersöker om vi kan använda den här metoden, säger Sven-Erik Dahlén, professor vid Karolinska institutet i Solna, som var ordförande vid symposiet.

Han poängterar att det finns ett stort behov av nya enklare sätt att ta fram läkemedel just inom luftvägsområdet.

– Vår område har hamnat på efterkälken jämfört med andra terapiområden när det gäller läkemedelsutveckling.

Ett annan lovande metod som också presenterades på symposiet av den tyske forskaren Thomas Roeder handlar om att använda bananflugor.

– Det låter lite osannolikt men bananflugor har samma typ av luftvägsepitel som vi människor, även om de inte har lungor utan trakéer. Så det går till exempel att använda bananflugor som en enkel modell för att studera effekten av genetiska förändringar i luftvägarna, säger Sven-Erik Dahlén.

Dela artikeln:


Dagens Medicins nyhetsbrev

Välj nyhetsbrev