On yedi yıl önce hücre biyoloğu Donald Ingber ve Harvard Üniversitesi’nin Wyss Enstitüsü’ndeki ekibi, Science’a insan akciğerini modelleyen bir çalışma sundu. USB belleğinden küçük şeffaf polimer plakadaki dar kanallar, akciğerin hava kesecikleri ve damarlarını döşeyen hücreleri içeriyordu. Hava pompalanınca sistem ritmik biçimde genişleyip daralarak “nefes aldı.” Önceki durağan modellerden farklı olarak akciğer hareketlerini taklit etti; iltihap proteinleri, bakteriler ve silika nanoparçacıklarına canlı akciğerlerdekine benzer tepki verdi. Hareketin, partiküllerin dokularca emilimini etkilediği de görüldü.
Bu sistemin ilaç ve kimyasal testlerinde doku kültürlerini ya da hayvan deneylerini tamamlayabileceği, hatta bunlara alternatif olabileceği gösterildi. Science editörleri çalışmayı reddedip fare testleri istedi. Ekip deneyleri yaparak çalışmayı bir yıl sonra, 2010’da yeniden sundu ve yayımlattı; çalışma yaklaşık 5.400 makalede atıf aldı.
TissUse yöneticisi Ilka Maschmeyer, bir ilaç şirketinin hayvan verileri sunduğu için FDA’dan klinik deneme izni alamadığını, organ-on-a-chip verisi istendiğini aktardı. Bu tür alternatifler NAMs olarak anılıyor:
- new approach methodologies
- novel alternative methods
- nonanimal methods
Maschmeyer, kullanımın hâlâ nadir ancak artmasının beklendiğini belirtti. NAM’lerin standartlaştırılması ve hayvan deneyleriyle doğrudan karşılaştırılması başlıca zorluklar arasında.
Neden önemli
Bu gelişme, ilaç geliştirmede hangi verilerin düzenleyici kurumlarca kabul edileceği sorusunu laboratuvar tekniği olmaktan çıkarıp deneme süreçlerinin merkezine taşıyor. Çip üstü organ modelleri, insan dokusunun hareket ve çevresel etkilere verdiği yanıtı değerlendirmede, yalnızca durağan hücre kültürleriyle yürütülen testlerin sınırlarını aşma potansiyeli taşıyor. Bu nedenle konu, ilaç ve kimyasal güvenliğiyle birlikte araştırmacıları, ilaç şirketlerini ve düzenleyicileri ilgilendiriyor. Ancak NAM’lerin hayvan deneylerinin yerini ne ölçüde alacağı, kullanımın hâlâ sınırlı olması ve yöntemlerin standardizasyon sorunları nedeniyle açık kalıyor. Alanın temel sorusu, farklı laboratuvarlardan elde edilen sonuçların hayvan verileriyle doğrudan ve ortak ölçütlerle karşılaştırılabilir hale gelip gelemeyeceği.