Os estudos clínicos levam anos para serem concluídos e o teste de um único composto químico pode custar mais de 2 mil milhões de dólares. Enquanto isso, inúmeras vidas de animais são perdidas, e o processo frequentemente falha em prever as respostas humanas porque os modelos animais tradicionais muitas vezes não imitam com precisão a fisiopatologia humana. Por essas razões, há uma grande necessidade de formas alternativas de modelar doenças humanas in vitro, a fim de acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos e promover a medicina personalizada.
Investigadores do Wyss Institute e uma equipa multidisciplinar de colaboradores adaptaram métodos de produção de microchips de computador para conceber dispositivos microfluídica de cultura que imitam a microarquitetura e as funções de órgãos humanos vivos, incluindo pulmão, intestino, rim, pele, medula óssea e barreira hematoencefálica, entre outras. Esses microdispositivos, chamados de ‘Organs-on-Chips’ (Orgãos em Chips), oferecem uma alternativa potencial aos testes tradicionais em animais. Cada chip de órgão é composto por um polímero transparente e flexível do tamanho de um stick de memória de computador que contém canais microfluídicos ocos revestidos por células humanas específicas de órgãos humanos em interface com uma vasculatura artificial revestida de células endoteliais humanas, e forças mecânicas podem ser aplicadas para imitar o microambiente físico dos órgãos vivos, incluindo movimentos respiratórios no pulmão e deformações semelhantes a peristaltismo no intestino. Os dispositivos são essencialmente seções transversais tridimensionais vivas das principais unidades funcionais de órgãos vivos inteiros. Por serem translúcidos, eles fornecem uma janela para o funcionamento interno das células humanas em tecidos vivos dentro de um contexto relevante para o órgão.
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Fonte: Wyss Institute
Uma startup vocacionada para potenciar o conceito ‘Organs-on-Chips’:
Enquanto empresa startup lançada pelo Wyss Institute, a Emulate, Inc. licenciou a tecnologia e agora está desenvolver e comercializar a tecnologia Organ Chip e instrumentos automatizados para trazer essas importantes ferramentas de pesquisa para biotecnologia, farmacêutica, cosméticos e empresas químicas, bem como instituições académicas e hospitais para medicina personalizada. Os chips de órgãos estão ser explorados em todo o mundo como ferramentas para prever com precisão a eficácia e a toxicidade de medicamentos, com o objetivo de melhorar drasticamente a precisão e a eficiência dos testes pré-clínicos de medicamentos.
De acordo com a Emulate, Inc os atuais modelos in vitro e animais têm encontrado dificuldade em resumir a complexidade e a especificidade humana e garantir segurança e eficácia, resultando em atrasos, falhas e, em última análise, gerando altos custos de desenvolvimento. Esses desafios da indústria farmacêutica destacam a necessidade de uma abordagem mais integrada da biologia humana para a descoberta de medicamentos, a qual pode ser fornecida pela solução Organs-on-Chips.