«Что такое орган-на-чипе?» — Лаборатория молекулярной физиологии НИУ ВШЭ выпустила видео о технологии органов-на-чипе совместно с проектом LessON
Лаборатория молекулярной физиологии факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ совместно с проектом НИУ ВШЭ LessON выпустила видеолекцию «Что такое орган-на-чипе?», в которой заведующий лабораторией Евгений Николаевич Князев доступно рассказывает о микрофлюидных устройствах, имитирующих работу человеческих органов, и об их роли в современных биомедицинских исследованиях.
Лаборатория молекулярной физиологии факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ рада сообщить о выходе нового просветительского видео «Что такое орган-на-чипе?», снятого совместно с проектом НИУ ВШЭ LessON. Видео доступно по ссылке: https://vkvideo.ru/video-25205856_456240916. Лектором выступил к.м.н. Евгений Николаевич Князев, доцент базовой кафедры ИБХ РАН и заведующий лабораторией молекулярной физиологии НИУ ВШЭ.
Видео посвящено технологии «орган-на-чипе» — одному из наиболее перспективных направлений современной биомедицины. Органы-на-чипе — это микрофлюидные устройства размером с флешку, объединяющие достижения микрофлюидики, тканевой инженерии, клеточной биологии и биоматериалов. Их микроканалы и камеры заселяются живыми человеческими клетками, а протекающая через них питательная среда имитирует кровоток. Такие устройства способны воспроизводить трёхмерную архитектуру тканей, межклеточные взаимодействия и динамические физиологические процессы — дыхательные движения, сердечные сокращения, перистальтику кишечника.
В видео подробно объясняется, какие проблемы решает эта технология. Более 90% препаратов, успешно прошедших испытания на животных, терпят неудачу в клинических испытаниях на людях из-за видовых различий. Традиционные двумерные клеточные культуры не воспроизводят сложную трёхмерную архитектуру живых тканей. Органы-на-чипе преодолевают оба ограничения, одновременно снижая потребность в животных моделях. Мировой рынок этой технологии оценивается в 120–160 миллионов долларов по состоянию на 2024 год и, по прогнозам, вырастет до 1–4 миллиардов к 2030–2035 годам.
Зрители видео узнают об основных типах органов-на-чипе и их применении: лёгкое-на-чипе для моделирования инфекций и воздействия токсинов, печень-на-чипе для оценки гепатотоксичности (уже одобренная FDA), кишечник-на-чипе для изучения воспалительных заболеваний и всасывания лекарств, а также плацента-на-чипе для исследований транспорта веществ между матерью и плодом и механизмов преэклампсии. Евгений Николаевич рассказывает о конкретных результатах, полученных в лаборатории НИУ ВШЭ: оценке проницаемости химиотерапии на модели плаценты-на-чипе, сравнении кишечника-на-чипе с животными моделями и разработке персонализированных моделей опухолей для подбора терапии.
Отдельная часть видео посвящена интеграции искусственного интеллекта с органами-на-чипе: ИИ помогает автоматизировать анализ данных с датчиков в реальном времени, предсказывать токсичность лекарств, оптимизировать геометрию чипов и ускорять скрининг препаратов. В завершение Евгений Николаевич представляет сбалансированный «форсайт» технологии: её очевидные преимущества (высокая предсказательная способность, возможность персонализации, этические плюсы) соседствуют с актуальными ограничениями — сложностью масштабирования, проблемами стандартизации и выбора материалов, — а долгосрочная перспектива включает ускорение разработки лекарств с 10–15 до 5–7 лет и снижение её стоимости на 50–70%.
Просветительский проект LessON создаётся при поддержке НИУ ВШЭ и направлен на популяризацию науки среди широкой аудитории. Совместный выпуск отражает стремление Лаборатории молекулярной физиологии не только проводить исследования мирового уровня, но и открыто рассказывать о них — студентам, коллегам и всем, кому интересна передовая биомедицина.
Князев Евгений Николаевич
Лаборатория молекулярной физиологии: Заведующий лабораторией