Пульмосферы, трехмерные многоклеточные сфероиды, состоящие из клеток легких пациентов, показали хорошие результаты в прогнозировании эффективности препаратов для лечения идиопатического легочного фиброза, в соответствии с новыми результатами исследований, проведенных в Университете штата Алабама.
Пульмосферы – крошечные сферы около одного миллиметра в диаметре, содержащие все различные типы клеток, найденных в легких человека и выращенные из ткани, полученной из хирургической биопсии легкого. Это дало исследователям 3D модель для изучения различных аспектов клеточной биологии и механизмов болезней.
Результаты показывают, что изобретение имитирует микроокружение в легких и служит в качестве персональной и прогностической модели для оценки реагирования на антифиброзные препараты у пациентов с этим заболеванием. Исследовательская группа вырастила пульмосферы из материалов двадцати пациентов с идиопатическим легочным фиброзом – разрушительным заболеванием легких – и девяти пациентов контрольной группы. Затем они изучили, реагируют ли сферы на одни из двух наиболее часто используемых препаратов при заболевании.
Лечения идиопатического легочного фиброза нет, но есть два утвержденных лекарственных средства, которые помогают замедлить негативные эффекты, вызванные заболеванием и улучшить качество жизни пациентов. Не все пациенты реагируют на оба препарата, а некоторые не отвечают ни на один. Требуется надежный клинический тест, который может предсказать, какое средство лучше всего работает.
До требуемого размера сферу выращивали в течение двадцати четырех часов после биопсии, а затем подвергали воздействию двух препаратов. В течение приблизительно шестнадцати часов исследователи имели возможность наблюдать, откликнулись ли сферы на один, оба или ни на один из препаратов. Использование пульмосфер, полученных из собственных клеток пациента, позволит врачам адаптировать определенные лекарственные препараты для конкретного пациента, не подвергая его потенциальным побочным эффектам или лечению, которое не будет эффективным.
Из двадцати участников, зарегистрированных в данном исследовании, пульмосферы трех ответили только на первый препарат, четверых – на второй, одиннадцать отреагировали на оба препарата и две пульмосферы не срегарировали ни на одно средство. Исследователи подтвердили выводы, наблюдая пациентов с течением времени.
Существует острая необходимость в лучшей модели прогнозирования заболеваний. Модели с привлечением животных не всегда эффективны, так же как и более традиционные двухмерные клеточные модели. Многие препараты показывают эффективность в доклинических исследованиях, но терпят неудачу в последующих клинических испытаниях. Трехмерное моделирование может изменить эту ситуацию, считают специалисты.
Авторы исследования надеются, что современные техники обнаружения препаратов, использующие высокие технологии скрининга для быстрого определения многочисленных соединений с целью модификации свойств заболевания, будут улучшены за счет использования пульмосфер.
Источник: JCI Insight