А мериканският биотехнологичен стартъп Bexorg демонстрира уникална платформа, наречена BrainEx, която може да поддържа активността на човешки мозък само няколко часа след смъртта на донора.
Системата е проектирана да помогне за изучаването на ефектите от нови лекарства върху реални човешки клетки в борбата срещу тежки заболявания, се посочва в статия на списание Science.
Как работи технологията
Системата се базира на специализирани машини BrainEx – концепция, която основателите на компанията започват да разработват преди 10 години в Йейлския университет.
Принцип на работа: хирурзите свързват пластмасови портове към кръвоносните съдове на дарения орган, през които системата изпомпва литри кръвозаместител и други течности.
Изкуствени бели дробове и бъбреци снабдяват мозъка с кислород и филтрират отпадъчните продукти. В това състояние органът продължава да метаболизира експериментални лекарства в продължение на до 24 часа. През това време сензори записват стотици физиологични параметри. След едно денонощие мозъкът се нарязва на стотици парчета за детайлен анализ на протеините и клетъчната структура.
В момента компанията разширява мащаба на производството си. Новата лаборатория ще включва 1,2-метрова роботизирана ръка, която ще автоматизира процеса и ще позволи изследването на до 1600 мозъка годишно.
Етични съображения
Подобни експерименти започнаха през 2019 г. с използването на свински мозъци, което предизвика обществено безпокойство относно риска от възстановяване на съзнанието или причиняване на болка на животните.
Представители на Bexorg и биоетици от Нюйоркския университет заявяват, че технологията не преминава етичните граници:
Донорските мозъци по презумпция са лишени от координирана невронална активност, необходима дори за минимално съзнание.
Инженерите допълнително потискат всякаква електрическа активност, използвайки анестетика пропофол.
Органите се осигуряват от официални транплантационни организации, а семействата на донорите са напълно информирани и изрично одобряват целта на изследването.
„Потискането на електрическата активност не пречи на тестването, тъй като заболявания като Алцхаймер, Паркинсон или АЛС (амиотрофична латерална склероза) не са пряко свързани с електрическите импулси“, обясняват изследователите.
Първи успешни случаи
Технологията се смята за значително по-ефективна от тестването върху мишки, тъй като донорските органи запазват уникална генетика, история на заболяванията и между 60 и 80 години излагане на околната среда.
Фармацевтичната компания Biohaven вече е използвала около 130 мозъка от Bexorg, за да тества своите съединения. Едно от лекарствата за Паркинсон се е провалило при опитите с мишки, но е проработило върху човешкия орган при доза, 20 пъти по-ниска от първоначално изчислената, което е спестило на компанията една година време за разработка.
В допълнение, Агенцията за контрол на храните и лекарствата на САЩ (FDA) вече е разрешила на Biohaven да започне клинични изпитвания на ново съединение, BHV-8100, въз основа на данните от Bexorg. Лекарството е предназначено да подобри усвояването на глюкоза в невроните.
Перспективи
До момента стартъпът е набрал инвестиции в размер на 42,5 милиона долара. В бъдеще изследователите се стремят да удължат жизнеспособността на мозъка в системата до две седмици, което ще позволи дългосрочни изследвания на неврологични процеси, както и на психични и онкологични заболявания.
Компанията разработва и модел за машинно обучение, наречен NeuroLens. Виртуалният мозък се обучава с помощта на медицински досиета на донори и данни от анализи на тъкани.
Очаква се в бъдеще моделът с изкуствен интелект да симулира тестване на лекарства на компютър, още преди да са започнали каквито и да било реални биологични експерименти.
