Bewerkers keuze

Uitvinders creëren leven, ademen menselijke longen op een chip | Sanjay Gupta |

Anonim

"Waarschijnlijk is de grootste uitdaging bij de ontwikkeling van geneesmiddelen dat het hele geneesmiddelontwikkelingsmodel wordt verbroken", aldus Donald Ingber, een senior bioengineering professor bij Harvard universiteit. "Iedereen weet het, de farmaceutische bedrijven weten het, de FDA weet het, maar niemand heeft er iets aan gedaan." Ingber weet het een en ander over bio-engineering. Hij is de oprichter van het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering. De ambitie van het instituut, geboren uit een gift van $ 250 miljoen van de Zwitserse miljardair Hansjorg Wyss, is net zo groot als het geschenk: om de manier te veranderen waarop we technologie maken.

"We hebben nu genoeg ontdekt over hoe de natuur besturingselementen en fabrikanten bouwt, en we heb beseft dat de natuur het beter doet dan de mens kan, "zei Ingber. "Het idee is dat we kunnen leren van natuur- en ontwerptechnologische innovaties, apparaten, nieuwe materialen die kunnen werken zoals onze biologie dat kan, beter compatibel, die functioneler, specifieker, minder giftig en echt geïntegreerd kan zijn in ons lichaam op een naadloze manier. "Ingber houdt toezicht op honderden projecten en een staf van ongeveer 350 ingenieurs, productmanagers en postdocs. Hij gelooft dat zijn teams in staat zijn geweest om met transformerende ideeën en producten te komen, omdat barrières die bestaan ​​in traditionele onderzoeksomgevingen niet bestaan ​​bij Wyss.

"We hebben het gebruikelijke academische model gebroken omdat we geen afdeling zijn, we zitten niet op een school, we hebben niet al onze faculteit bij elkaar gebracht, we hebben onze faculteit zelfs op hun eigen afdelingen en in hun eigen kleine rijken laten blijven, "zei hij. "Vervolgens hebben we kleine stukjes van de groep van elke persoon samengebracht in wat we 'collaboratories' noemen. Het zijn plaatsen waar we samenwerken rond bepaalde projecten. Het is niet in het bezit van een lid van de faculteit, het is eigendom van een project, ze zijn echt georganiseerd door passie en wetenschap, niet door administratieve richtlijnen en afdelingsgrenzen. "Wyss heeft medewerkers, partnerschapsovereenkomsten en consortiumovereenkomsten overal ter wereld, en Ingber merkt op dat deze blijft groeien. "Het is net als het ruimteschip onderneming," zei hij. "Je hebt overal mensen, het is een van de meest fantastische dingen die ik denk dat de gemiddelde persoon niet beseft."

Een product dat de laatste ontwikkelingsfasen nadert, heeft te maken met menselijke organen op een chip. Senior Staff Scientist Geraldine Hamilton presenteerde deze zomer een long op een chip bij TED Boston. Om niet te worden verward met een gecomputeriseerde long, hebben Hamilton en haar team feitelijk een long op een plastic chip gebouwd over de lengte van een kwart. Ze gebruikten menselijke long- en bloedvatencellen en konden de ademhaling in de chip nabootsen. "Het idee is dat deze chips de reactie van mensen op medicijnen beter zullen voorspellen, maar ons ook een beter inzicht geven in hoe deze ziekte werkt en ons mogelijk helpen betere genezingskuren te vinden voor ziekten", zegt Hamilton. Zodra alle chips zijn ingestoken, maakt een krachtige microscoop live de beelden van de cellen en stuurt deze de gegevens rechtstreeks naar een iPhone, iPad of computerbureau, zodat die wijzigingen en ontwikkelingen in realtime kunnen worden gevolgd, "Dit levert een gebruikersinterface op waarmee je precies weet wat er met elk van je chips gebeurt, "zei Hamilton.

Wat ze in voorlopige tests vonden, was baanbrekend. "Wat geweldig is, is dat we dingen hebben ontdekt die nog nooit eerder zijn gezien, niet alleen bootsen we na, we voorspellen het ook, we hebben ontdekt dat de ademhalingsbewegingen verantwoordelijk zijn voor een laatste deel van de absorptie van deze deeltjes," zei Ingber. Ze waren zelfs in staat om een ​​nieuw medicijn te testen om vocht in de longen te voorkomen, ook wel pulmonair adema genoemd. De farmaceutische bedrijven testten het niet lang daarna op konijnen en honden en bevestigden de bevindingen van het Hamilton-team.

Zodra dit systeem beschikbaar is voor laboratoria om te kopen, verwacht Ingber dat het uiteindelijk diertesten zal vervangen, wat de kosten zal verlagen en de kosten zal verkorten. tijdsbestek van het drugtestproces. Het belangrijkst is dat de tests worden uitgevoerd in menselijke cellen, waarvan hij gelooft dat deze veel meer voorspellende mogelijkheden zullen hebben

arrow