«Вероятно, главной проблемой в разработке лекарств является то, что вся модель разработки лекарств нарушена», - говорит Дональд Инбер, старший преподаватель биоинженерии в Гарвардский университет. «Все это знают, фармацевтические компании знают об этом. FDA это знает, но никто ничего не сделал об этом».
Инббер знает кое-что о биоинженерии. Он является основателем Института Wyss для биологически вдохновленной инженерии.
«Я понял, что природа делает это лучше, чем человек», - сказал Ингбер. «Идея состоит в том, что мы можем учиться на природе и проектных инновациях, устройствах, новых материалах, которые могут работать так, как это делает наша биология. Это может быть более совместимым, что может быть более функциональным, более конкретным, менее токсичным и действительно интегрироваться в наши тела неразрывно ».
Инбер контролирует сотни проектов и штат около 350 инженеров, менеджеров продуктов и постдокторов. Он считает, что его команды смогли придумать преобразующие идеи и продукты, потому что в Wyss не существует барьеров, существующих в традиционных исследовательских средах.
«Мы нарушили обычную академическую модель, поскольку мы не являемся отделом, мы не в какой-либо школе, мы не переместили всех наших преподавателей вместе. Мы фактически позволяем нашим преподавателям оставаться в своих департаментах и в их собственных маленьких империях », - сказал он. «Затем мы собрали небольшие кусочки группы каждого человека в так называемых« совместных ». Они являются местами, где мы сотрудничаем с конкретными проектами, но не принадлежащими преподавателям, они принадлежат проекту. Они действительно организованы страстью и наукой, а не административными указаниями и ведомственными границами ».
У Wyss есть сотрудники, соглашений о партнерстве и консорциумах по всему миру, а Инбер отмечает, что он продолжает расти. «Это похоже на предприятие звездолета», - сказал он. «У вас есть люди со всего света. Это одна из самых фантастических вещей, которые я не думаю, что средний человек понимает».
В одном продукте, приближающемся к заключительным этапам развития, задействованы человеческие органы на чипе. Старший научный сотрудник Geraldine Hamilton представил это легкое на чипе в TED Boston этим летом. Чтобы не путать с компьютеризированным легким, Гамильтон и ее команда на самом деле построили легкое на пластиковом чипе около четверти. Они использовали человеческие клетки легких и кровеносных сосудов и смогли имитировать дыхание внутри чипа. «Идея состоит в том, что эти чипы будут лучше прогнозировать реакцию человека на наркотики, но также дают нам лучшее представление о том, как эти болезни работают и потенциально помогают нам найти лучшее лекарство от болезней», - сказал Гамильтон.
В настоящее время он стоит миллионов долларов для проверки любого отдельного соединения. Многочисленные животные жизни теряются из-за лет испытаний на животных для любого данного продукта. Если Wyss может успешно провести фазу тестирования через органы на чипах, тогда животные и деньги могут быть сохранены. Так что Гамильтон, не остановился в легких. Ее команда разработала ряд органов биения, включая сердце, почку и печень на чипсах. «Его истинная сила связана с их объединением», - сказал Гамильтон. «Вы можете начать предсказывать всю функцию человеческого тела».
Способ реагирования человеческого тела на что-либо очень сложный. Это никогда не один орган, а часто взаимодействие между органами. Итак, д-р Гамильтон работает с Sony - крупным производителем, который делает DVD среди другой электроники, для создания чипов по масштабу, который может быть одноразовым и недорогим. «Итак, представьте, что наши чипы могут попасть в маленький картридж, и этот картридж может подключиться к инструменту», - сказал Гамильтон. «Как и вы, с компакт-диском. Вы получаете компакт-диск, вы его подключаете, вы используете пульт дистанционного управления для его работы».
После того, как все микросхемы подключены, мощный микроскоп отображает живые изображения ячеек и отправляет данные непосредственно на iPhone, iPad или компьютерный стол, чтобы эти изменения и разработки можно отслеживать в режиме реального времени: «Это обеспечивает пользовательский интерфейс что позволяет вам точно знать, что происходит с каждым из ваших фишек », - сказал Гамильтон.
То, что они находили в предварительных тестах, было новаторским. «Что удивительно, мы обнаружили вещи, которые никто никогда не видел раньше. Мы не только имитируем, мы это предсказываем. Мы обнаружили, что дыхательные движения отвечают за последнюю часть поглощения этих частиц», - сказал Ингбер. Они даже смогли протестировать новый препарат для предотвращения жидкости в легких, известной как легочная аденома. Фармацевтические компании вскоре проверили его на кроликах и собаках и подтвердили результаты работы команды Гамильтона.
После того, как эта система будет доступна для лабораторий, Ингбер ожидает, что она в конечном итоге заменит тестирование на животных, что снизит стоимость и сократит временные рамки процесса тестирования на наркотики. Самое главное, тесты будут проводиться в клетках человека, которые, по его мнению, будут иметь гораздо более высокую прогностическую способность.
