Созданные учеными биологические микросхемы помогут в будущем практически устранить проведение экспериментов на животных в химической и косметической отраслях. А в фармацевтической, по крайней мере, значительно их сократить.
Необходимость экспериментов на животных с давних пор была обратной стороной прогресса в химии и медицине. Мыши, крысы, кролики, даже кошки и собаки становились подопытными в экспериментах, цель которых – выяснить, не является ли спасающий жизни новый бета-блокатор или недавно появившийся сорт губной помады токсичным для людей. Но теперь, как полагает профессор Рензелерского политехнического института Джонатан Дордик, их могут заменить новые биологические микросхемы.
Эти биосхемы, как считает Дордик, способны сократить объемы экспериментов на животных в фармацевтической промышленности на 70%.
Водоросли расскажут
Группа исследователей под руководством Дордика разработала два типа биосхем для определения токсичного воздействия химических препаратов и лекарственных средств на клетки и органы человека.
Пока что это еще не компьютерные микросхемы. Ученые поместили на стеклянные пластинки трехмерные матрицы из альгината - вещества, получаемого из морских водорослей. Ячейки матрицы заполняются живыми человеческими клетками или печеночными энзимами. Затем на пластинку наносится тестируемый препарат. Через определенное время пластинку окрашивают. Если препарат убил клетки - они будут красного цвета. Если клетки живы, они светятся зеленым.
Дордик является одним из основателей компании Solidus Biosciences. Фирма, как он надеется, собирается заняться коммерческим изготовлением биочипов. «Некоторые химические, фармацевтические и косметические компании уже проявили интерес к данной технологии», - отметил Дордик.
«Это удивительная работа, - заявил он в интервью для Computerworld. - Что касается фармацевтической промышленности, то исследователи хотели бы не прекратить испытания на животных совсем, а попробовать применить тестирование на биочипах на ранней стадии разработки и, таким образом, сократить объемы экспериментов на животных. Я полагаю, что это большой успех».
Спасутся не только звери
Некоторым отраслям промышленности биочипы сегодня очень нужны.
Например, европейское законодательство требует, чтобы к 2009 году компании прекратили эксперименты на животных, связанные с любыми новыми компонентами косметических препаратов. Дордик подчеркнул, что и в химической промышленности ищут способы сокращения объемов экспериментов на животных.
Но применение биосхем окажет услугу не только миру животных, как считает Дордик. Примерно 70% неудач на поздних стадиях разработки лекарств связано с токсичностью. И если для проверки токсичности препарата на ранних стадиях будут использоваться биосхемы, количество дорогостоящих неудач может значительно сократиться.
По мере дальнейшей разработки биосхем, как полагает Дордик, они будут приобретать все большее сходство с компьютерными микросхемами.
«Можно будет сделать их более похожими на компьютерные, и связать биологические реакции с численным анализом, - считает он. - Мы стремимся создать устройства, которые автоматизируют то, что мы сейчас делаем вручную, начнут считывать результаты, сводить их в таблицу и представлять пользователю. Это, по всей видимости, будет что-то вроде робота».