Επιστήμονες στις Η.Π.Α. δημιούργησαν ένα καινοτόμο μικροσκοπικό τσιπ που μιμείται τις δομές των ανθρώπινων αιμοφόρων αγγείων, προσφέροντας ένα πιο ακριβές μοντέλο για τη μελέτη αγγειακών παθήσεων, ενώ παράλληλα λειτουργεί ως μια ισχυρή πλατφόρμα για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί κατανοούν, διαγιγνώσκουν και θεραπεύουν τις καρδιαγγειακές παθήσεις.
Το τσιπ που ανέπτυξαν οι Αμπισέκ Τζάιν, αναπληρωτής καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Texas A&M University (TAMU) και η μεταδιδακτορική φοιτήτρια Τζένιφερ Λι από το ίδιο τμήμα, προσομοιώνει ανευρύσματα, στένωση και διακλαδώσεις αγγείων.
Εμπνευσμένη από την πολύπλοκη αρχιτεκτονική των ανθρώπινων αιμοφόρων αγγείων — τα οποία κάμπτονται, διακλαδώνονται, συστέλλονται και διαστέλλονται με τρόπους που επηρεάζουν δραματικά τη ροή του αίματος — η ομάδα στόχευσε στη βελτίωση των εργαστηριακών μοντέλων, που επί χρόνια παρουσίαζαν τα αγγεία ως απλές ευθείες γραμμές. Το καινοτόμο μικροτσίπ προσομοιώνει με ακρίβεια τα αιμοφόρα αγγεία σε μικροσκοπικό επίπεδο και ταυτόχρονα συμβάλλει στην εις βάθος κατανόηση των αγγειακών παθήσεων και στην επιτάχυνση της φαρμακευτικής έρευνας.
Μια διαφορετική προσέγγιση
Όπως εξηγεί η Λι, σχεδιάστρια του προηγμένου «τσιπ-αγγείου», η τεχνολογία μπορεί να εξατομικευτεί για κάθε ασθενή και προσφέρει μια βιώσιμη εναλλακτική στα πειραματόζωα για δοκιμές φαρμάκων και μελέτες αιματικής ροής.
«Υπάρχουν διακλαδισμένα αγγεία, ή ανευρύσματα που παρουσιάζουν αιφνίδια διαστολή, και στη συνέχεια στένωση που περιορίζει το αγγείο», εξηγεί η Λι, προσθέτοντας ότι τα διαφορετικά είδη αγγείων προκαλούν σημαντικές αλλαγές στη ροή του αίματος, οι οποίες με τη σειρά τους επηρεάζουν τη συμπεριφορά των κυττάρων και την εξέλιξη των αγγειακών νόσων.
«Αυτό ακριβώς θέλαμε να προσομοιώσουμε» λέει η Λι.
Το τσιπ χρησιμοποιεί ανθρώπινα ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία αποτελούν την εσωτερική επένδυση των αιμοφόρων αγγείων. Η ομάδα, ωστόσο, ελπίζει να ενσωματώσει και άλλα είδη κυττάρων προκειμένου να μελετήσει τις αλληλεπιδράσεις τους και τις επιδράσεις της ροής του αίματος.
«Μπορούμε πλέον να αρχίσουμε να μαθαίνουμε νέα στοιχεία για τις αγγειακές παθήσεις με τρόπους που δεν ήταν ποτέ εφικτοί στο παρελθόν», δηλώνει ο Τζάιν, σημειώνοντας ότι οι δομές αυτές μπορούν ακόμη και να μετατραπούν σε ζωντανά συστήματα, όταν ενσωματωθούν πραγματικά κυτταρικά και ιστολογικά υλικά.
«Αυτά είναι τα σημεία στα οποία αναπτύσσονται οι αγγειακές παθήσεις, επομένως η κατανόησή τους είναι κρίσιμη» εξηγεί.
Η συγκεκριμένη μελέτη συνιστά ένα καθοριστικό βήμα προς την ανάπτυξη πιο ακριβών, ως προς τη φυσιολογία, και εξατομικευμένων μοντέλων για πειραματικές δοκιμές.
Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το Ιατρικό Ερευνητικό Πρόγραμμα του Αμερικανικού Στρατού, τη NASA, τα NIH και τον FDA και δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Lab on a Chip».
