- Источник:
iStock/Ivan-balvan
«Вагина на чипе», зараженная гонореей, — звучит будто сон при температуре 39. Ученые из США создали прототип женского органа, на котором можно тестировать различные лекарства, а после с помощью искусственного интеллекта создали новый препарат от гонореи — половой инфекции, которую все сложнее лечить привычными антибиотиками.
Для тех, у кого разыгралось воображение, поясняем: внешне ничего общего у имитации с настоящим органом нет. С виду это обычная прозрачная пластинка в форме лезвия бритвы. Однако небольшое устройство воспроизводит трехмерную структуру стенки влагалища. Оно содержит слой клеток, который имитирует слизистую оболочку, а также слой фибробластных клеток, расположенных глубже в ткани органа. Все клетки отобрали у живых женщин. Кроме того, в чипе создали канал, заполненный питательными веществами, который имитирует кровоток.
- Источник:
wyss.harvard.edu
Кто-то спросит: зачем так изощряться? Почему бы не тестировать новые лекарства привычным образом — на мышах? Однако в случае с гонореей все оказалось сложнее.
«Вызвать гонорейную инфекцию у мышей сложно. Это связано с тем, что бактерия гонококк сильно адаптирована к жизни в организме человека», — рассказала Live Science доктор Мелис Анатар, одна из авторов исследования.
К тому же в наши дни ученые пытаются найти гуманные способы отказаться от использования животных в опытах — перейти к системам, которые имитируют человеческие органы, и уже на них тестировать новые лекарства.
Итак, ученые добавили бактерии гонореи в первый слой устройства — «слизистую влагалища». Так они имитировали заражение половым путем. Далее через канал кровотока ввели новый антибиотик и проверили его в деле.
«Препарат смог проникнуть сквозь все эпителиальные барьеры, накапливаясь в концентрации, достаточной для уничтожения гонореи, — комментирует доктор. — После лечения этим лекарством бактерии обнаружены не были».
Интересен и процесс создания нового лекарства от гонореи. Ученые обучили модели ИИ выявлять потенциальные антибиотики, изучая химические свойства более 1700 препаратов. Далее эти обученные модели проанализировали около 6 миллионов соединений и обнаружили 213 потенциальных веществ для лечения гонореи.
После список лекарств сократили: сначала исключили соединения, которые копировали существующие лекарства — те, что когда-то работали, но теперь умный гонококк их уже не боится. Затем в ходе лабораторных экспериментов ученые исключили из списка слишком токсичные для человека вещества.
Одним из наиболее перспективных соединений, которое обнаружил ИИ и одобрили ученые, стало вещество под названием MP20. Его-то и испытали на модели влагалища.
Однако, прежде чем новый препарат попадет на аптечные полки, его предстоит протестировать на людях. Нужно убедиться, что вещество нетоксично и что оно не повлияет на работу печени, почек и других органов.