«Печень-на-чипе»: российские ученые приблизили доклинические испытания к реальной биологии

В Сеченовский университет разработали лабораторную модель «печень-на-чипе», предназначенную для более точной оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов на доклиническом этапе. Технология сочетает микрофлюидику, 3D-биопечать и внеклеточный матрикс, что позволяет воспроизводить ключевые функции и архитектуру нативной ткани печени.

В основе платформы — сфероиды из трех типов клеток, помещенные в гидрогель, обогащенный компонентами матрикса печени овцы. Матрикс получают путем удаления клеток и ДНК из органа, в результате чего сохраняется белковая структура, задающая клеткам «правильное» физиологическое поведение. С помощью 3D-биопечати исследователи сформировали стабильную трехмерную конструкцию, интегрированную в микрофлюидный чип.

При сравнении с традиционными клеточными сфероидами новая модель продемонстрировала более высокую метаболическую активность и устойчивость. В стандартных сфероидах со временем формируется некротическое ядро из-за дефицита кислорода и питательных веществ; «печень-на-чипе» лишена этого ограничения и дольше сохраняет функциональность. Платформа показала более физиологичную реакцию на распространенные гепатотоксичные и противоопухолевые препараты, включая парацетамол, диклофенак, доксорубицин и цисплатин.

Разработка укладывается в глобальный тренд organ-on-a-chip. Аналогичные системы активно развиваются в США, ЕС и Южной Корее и рассматриваются как альтернатива части экспериментов на животных. Крупные фармкомпании и контрактные исследовательские организации инвестируют в такие платформы для снижения риска провалов на клинических стадиях — особенно из-за гепатотоксичности, одной из ключевых причин остановки программ.

Рынок «органов-на-чипе» быстро растет, но сталкивается с барьерами стандартизации, масштабируемости и регуляторного признания данных. Конкуренция усиливается между академическими разработками и коммерческими решениями, ориентированными на высокую пропускную способность. Для выхода в прикладной сегмент российским командам предстоит доказать воспроизводимость, совместимость с промышленными скрининг-платформами и экономическую эффективность.

«Печень-на-чипе» от Сеченовского университета — шаг к более предсказуемым и физиологичным доклиническим испытаниям. Если технология подтвердит масштабируемость и получит признание у индустрии, она может сократить стоимость и сроки разработки лекарств, а также приблизить персонализированное тестирование токсичности к практическому применению.