Revolucionarni mikročip, ki oponaša človeške možgane, bi lahko pospešil zdravljenje Alzheimerjeve bolezni
Evropski raziskovalci so razvili napredno tehnologijo z imenom “možgan-na-čipu”, ki posnema delovanje človeških možganov in bi lahko prinesla preboj v zdravljenju Alzheimerjeve bolezni in drugih nevroloških obolenj. Ta edinstveni mikročip je plod projektnega dela, ki ga financira EU, in predstavlja velik korak naprej pri razumevanju, kako prebojne tehnologije lahko olajšajo razvoj novih zdravil za nevrološke bolezni.
Inovacija v znanosti: Možgani na čipu
Na čelu raziskovalne skupine je doktorica Raquel Rodrigues, strokovnjakinja za kemijo in biologijo iz Mednarodnega iberijskega nanotehnološkega laboratorija (INL) v portugalski Bragi. Skupaj s sodelavci je uspela izoblikovati mikročip, ki posnema delovanje človeških možganov, kar omogoča podrobno analizo nevroloških procesov. Projekt nosi ime BrainChip4MED in se je zaključil februarja 2024, po dveh letih intenzivnih raziskav.
Rodriguesova pojasnjuje: »Možgani so zelo kompleksen in skrivnosten organ. Da bi razumeli, kako delujejo, potrebujemo elektronski nadzor nad celicami in eksperimentalnimi deli.«
Možgan-na-čipu: Kako deluje?
Mikročip, ki je po velikosti primerljiv s prstom, vključuje več mikrokanalov, skozi katere tečejo tekočine. Ta tehnologija, imenovana mikrofluidika, omogoča analizo zelo majhnih količin snovi in testiranje več vzorcev hkrati, s čimer znižuje stroške raziskav. Glavna značilnost tega mikročipa je, da ustvarja kompleksni mikrobiosenzorski sistem, s katerim je mogoče v realnem času spremljati, kako novi nanoterapevtiki vplivajo na možgane.
Ena od ključnih nalog raziskovalcev je bila rekreacija krvno-možganske bariere na mikročipu. Ta tanek sloj celic ščiti možgane pred toksini in bakterijami, vendar hkrati predstavlja izziv za razvoj novih zdravil, saj lahko skozi bariero prehajajo le zelo majhne molekule.
Rodriguesova poudarja: »Naš mikročip uporablja biološko membrano, ki zelo natančno posnema krvno-možgansko bariero. Ostali podobni sistemi uporabljajo fizične ovire iz polimernih materialov, mi pa smo razvili bolj realistično biološko bariero.«
Pospeševanje razvoja zdravil za Alzheimerjevo bolezen
Vse štiri trenutno na voljo zdravila za Alzheimerjevo bolezen zgolj lajšajo simptome, ne pa zdravijo bolezni. Raziskovalci verjamejo, da se to zgodi zato, ker farmacevtska podjetja težko razvijejo zdravila, ki bi bila zmožna prebiti krvno-možgansko bariero. Razvoj teh zdravil je drag in tvegan, zato farmacevtske družbe nerade vlagajo sredstva, če niso prepričane o uspehu.
EU financiranje za projekt BrainChip4MED rešuje ta problem z inovativnim mikročipom, ki omogoča testiranje zdravil na bolj realističen način. Raziskovalci lahko sedaj s to tehnologijo preverijo, ali bo določeno zdravilo sposobno prodreti skozi krvno-možgansko bariero, še preden ga testirajo na ljudeh. To ne samo prihrani čas in sredstva, ampak tudi prispeva k zmanjšanju testiranja na živalih, kar ima etične in praktične prednosti.
Pomen novih tehnologij za prihodnost zdravljenja
Z boleznimi možganov se v Evropi spopada približno 165 milijonov ljudi, kar predstavlja eno največjih javnozdravstvenih težav. Stroški, povezani z zdravljenjem teh bolezni, v EU znašajo okoli 800 milijard evrov, kar se bo ob staranju prebivalstva le še povečalo. Te bolezni vključujejo znane nevrodegenerativne motnje, kot sta Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen, pa tudi epilepsijo, depresijo, možgansko kap in številne druge nevrološke motnje.
INL, ki ga financirata portugalska in španska vlada ter podpira EU, je vodilni raziskovalni inštitut na področju nanomedicine in mikrofluidike. Doktor Manuel Bañobre-López, vodja raziskovalne skupine za nanomedicino, je pojasnil, da so s projektom BrainChip4MED razvili mikročip, ki bo omogočil bolj natančno in zanesljivo testiranje novih zdravil.
Obeti za prihodnost
Čeprav je osnovna različica mikročipa že razvita, raziskovalci poudarjajo, da bo potrebno še nekaj časa in dodatnih raziskav, preden bo tehnologija pripravljena za komercialno uporabo in klinične preizkuse. Rodriguesova poudarja: »Boj proti Alzheimerjevi bolezni je eden najpomembnejših izzivov današnjega časa. Da bi bili uspešni, moramo najti nova zdravila. Naša tehnologija je pomemben korak naprej v tej smeri.«
Razvoj mikročipa, ki simulira človeške možgane, odpira nova vrata za boljše razumevanje nevroloških bolezni in učinkovitosti zdravil. To je revolucionarni korak naprej, ki bi lahko pomembno vplival na prihodnost zdravljenja Alzheimerjeve bolezni in drugih nevroloških motenj.
Napisal: E. K.
Vir: www, Freepik
