HÜTBAT Bülten - Tıbbın Geleceği

Halihazırda ilaçların geliştirilmesi, test edilmesi sürecinde
kullanılan hücre kültürleri ve hayvan modelleri,
insan hastalıklarının patofizyolojisini, spesifik hasta
gruplarının kişiselleştirilmiş ilaç duyarlılıklarını ve hedef
dışı ilaç toksisitelerini tahmin etmekte yetersiz
kalmaktadır.
Organ çipleri insan vücudundaki hücrelerin maruz
kaldıkları doğal fizyolojiyi ve mekanik kuvvetleri in
vitro koşullarda yeniden yaratmak için tasarlanmıştır.
Her bir organ çipi içi boş mikroakışkan kanallar içeren
ve bir hafıza kartı boyutunda olan saydam, esnek
bir polimerden oluşur. Bu kanallar, insan endotel hücreleri
ile kaplı yapay kan damarlarıyla bağlantılı olan
organ spesifik canlı insan hücreleri ile döşenmiştir.
Her OoC platformunun üç kritik ve belirleyici özelliği
vardır: platformdaki dokuların üç boyutlu doğası ve
ayarlanması, daha fizyolojik bir dengeyi yansıtması
için birçok hücre tipinin varlığı ve entegrasyonu (parankimal,
stromal, immün…) ve modellenen dokuyla
ilişkili biyomekanik güçlerin bulunması (akciğer dokusundaki
gerilme kuvvetleri gibi). Organ spesifik
mikroçevre ve mimarinin yeniden üretildiği ve kontrol
edilebildiği organ çipleri; kasılma, albümin sekresyonu
gibi doğal dokuların ayırıcı olan özelliklerini
sergileyebilir. Esnekliği sayesinde çipler bir akciğerin
nefes alıp verme hareketlerini, kas kasılmasını, bağırsaktaki
peristalsis benzeri hareketleri taklit edebilir.
İlaç dağılımının araştırılması ve yeni terapötiklerin
keşfi için kan-beyin bariyeri gibi ara yüzler oluşturulabilir.
Ayrıca hayvan deneyleri pahalı olmaları, uzun sürmeleri
ve sonuçların insanlar için de geçerli olup olmaması
hakkındaki endişeler nedeniyle tartışmalıdır.
Organ çipleri normal insan fizyolojisinin yanı sıra
hastalıkların da modellenmesi ve patofizyolojilerinin
daha iyi anlaşılması için yeni bir araç olmuştur. OoC
teknolojisi, yeni geliştirilen ilaçların insanlar üzerindeki
etkinliği ve güvenliğinin tahmin edilebilmesi için
daha hızlı ve uygun maliyetli alternatif bir yol sunar,
preklinik ilaç testlerinin etkinliğini ve doğruluğunu
arttırmayı amaçlar. Birçok farklı doku ve organ çipini
birbirine bağlayan ‘’body-on-a-chip’’ cihazları insan
vücudundaki organların kompleks etkileşimlerini taklit
ederek ilaçlara verilecek farmakokinetik cevapları
(ADME) tahmin etmek ve ilaçların farmakodinamik
özelliklerini değerlendirmek için kullanılabilir.
Organ-on-a-chip cihazlarının tıpta ve ilaç endüstrilerinde
başarıyla kullanılabilmesi için çiplerde üretilen
biyolojik fonksiyonları iyi kavramak ve doğal dokuları
temsil ettiklerinden emin olmak gereklidir. İlaç endüstrilerinin
ihtiyaç ve standartlarını daha iyi karşılamak
için akademik laboratuvarlar ve endüstrilerin iş
birliğiyle çok sayıda organ çipi sistemi geliştirilmekte
ve cihazların biyolojik uygunluğu iyileştirilmeye çalışılmaktadır.
OoC teknolojisinin ticarileşmesiyle birlikte
cihazlar biyoteknoloji, ilaç, kozmetik gibi sektörlerde
ve kişiselleştirilmiş tıp uygulamaları için akademik
enstitülerde ve hastanelerde kullanılabilecektir.
35