Цивилизация
Все без исключения медицинские препараты должны проходить предварительные испытания на животных. Это закон, несмотря на то что защитники природы отмечают серьезную моральную и этическую коллизию, которую провоцирует такой подход. Необходимость испытаний на животных связана с тем, что только таким образом можно проследить, как препарат действует на живую ткань, сходную с тканями человека. Однако израильские специалисты по технологиям культивирования тканей предлагают альтернативный подход, обеспечивающий фармакологию необходимым материалом для испытаний лекарств, а «зеленых» — душевным спокойствием.<3>
В работе, опубликованной в Tissue Engineering рассказывается о
возможности выращивания целостной животной ткани из отдельных клеток жира, кожи, костей и мышц.
Группа профессора Амита Гефена, работающая на инженерном факультете Университета Тель-Авива, надеется, что их исследование будет успешно применяться в работе медиков и фармацевтов и в конечном итоге приведет к заметному сокращению числа подопытных животных.
«Лекарства повышают качество нашей жизни, а фундаментальная наука необходима, чтоб провести новые препараты через клинические исследования. Но все прекрасно знают, что большое число животных приносятся в жертву науке на лабораторных установках как в целях фундаментальных исследований, так и в работах практического характера по изучению действия определенных молекул на организм.<2>
Как исследователь-медик, я сам зависел от экспериментов на животных для проверки моих предположений. До последнего времени», — приводит пресс-служба университета слова профессора Гефена.
Группе профессора Гефена, работающей на стыке биологии и технологий, теперь достаточно лишь использовать стволовые клетки взрослых крыс, которые могут стимулировать рост кожи, костной ткани, жира и мышечной ткани, аналогичных ткани живого существа, используемого в лабораторной установке. Сейчас они уже используют выращенную ткань в своей работе по исследованию механических свойств пролежневых язв, где просто необходимо большое количество образцов живой ткани, обычно получаемых из грызунов. Однако теперь необходимость убивать сотни и тысячи животных отпала, по крайней мере для этой группы ученых. Эксперимент ведется без потери жизни зверей.
«Использование искусственно выращенных тканей, возможно, даже более эффективно, чем использование тканей живых животных.
Модель, которую мы создали, предлагает исследователям очень достоверный метод установления «обратной связи» с живыми клетками по вопросам как фундаментальной науки, так и исследования новых лекарств. <1>Мы можем создать ткань в четко контролируемой окружающей среде и четко специфического назначения. Например, можно создать мышечную ткань без кровеносных сосудов, что устранит ряд переменных, влияние которых сложно учесть в обычном эксперименте», — объяснил профессор Гефен.
Конечно, получить стволовые клетки взрослых крыс без уничтожения какого-то числа грызунов невозможно. Однако, согласно подсчетам авторов работы, для извлечения стволовых клеток достаточно 5% от числа животных, применяемых в экспериментах на сегодняшний день.
«Это вопрос масштаба. Наш метод может спасти огромное число жизней», — отметил профессор Гефен.
Сейчас его группа работает над тем, чтобы собрать вместе разрозненные направления исследований из разных ветвей механики, культивирования тканей и биологии. Кроме того, ведется работа по созданию модельной системы для исследователей, занимающихся проблемой накопления жира в клетках (в частности, специалистов по диабету), а также препаратами для снижения веса. Также разработана модель, которая поможет медикам оценить масштаб механического воздействия, оказанного на человеческую ступню, ягодицы или другие мягкие ткани. Другая модель измеряет степень потери чувствительности в конечности больного диабетом. Все эти образцы позволяют заметно снизить число животных, необходимых для лабораторных исследований, с помощью методов культивирования тканей.
«Уже сейчас мы можем создавать ряд «упрощенных» живых тканей достаточно быстро. При этом мы можем поддерживать их в «живом состоянии. Они генетически сходны с биологической тканью животного, поэтому мы можем теперь вынести за скобки психологические элементы в работе, такие как кровотечение и боль. То, что ткань генетически идентична натуральной, а условия ее формирования четко контролируются, означает, что мы можем получить гораздо более высокую воспроизводимость экспериментальных данных, чем даже теоретически может быть достигнута на животных», — добавил профессор Гефен.
В будущем его группа надеется, что аналогичные модели можно будет создать и на базе человеческих тканей.
Эксперименты на таких моделях будут еще более эффективными, однако для выращивания таких тканей нужны еще годы работы.