Ученые создали первое легкое на чипе с работающей иммунной системой

"Легкое на чипе" позволит ученым глубже понять работу органов. Устройство, сопоставимое по размеру с почтовой маркой, пронизано мельчайшими каналами и покрыты живыми человеческими клетками. Главное открытие состоит в том, чтобы интегрировать функционирующую иммунную систему – недостающий элемент, превративший чип в полноценную модель защиты легких от болезней. Благодаря этому исследователи из Технологического института Джорджии и Университета Вандербильта могут отслеживать, как легкие реагируют на угрозы, как развивается воспаление и как запускается процесс восстановления. Работа опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Много лет ученые пытались внедрить иммунную систему в технологии "орган-на-чипе", но сталкивались с тем, что иммунные клетки быстро погибали или не могли свободно перемещаться и взаимодействовать с тканями, как в организме человека. Команда смогла преодолеть проблему, создав чип, где иммунные клетки сохраняли жизнеспособность и координировали защитные реакции. Подлинное испытание началось, когда исследователи смоделировали заражение тяжелой формой вируса гриппа. В легких возник иммунный ответ, удивительно схожий с тем, что врачи фиксируют у пациентов: иммунные клетки устремились к очагу инфекции, воспаление распространилось по тканям, а защитные механизмы организма активировались.

То, что начиналось с исследования гриппа, теперь охватывает и другие болезни. По мнению ученых, платформа может применяться для изучения астмы, муковисцидоза, рака легких и туберкулеза. Исследователи также стремятся включить в систему иммунные органы, чтобы показать, как лёгкие взаимодействуют с защитными механизмами организма. Их долгосрочная цель – персонализированная медицина: создание чипов из собственных клеток пациента, которые помогут прогнозировать, какое лечение будет наиболее действенным.