Šimon Bednář
11. 07. 2025 19:51
Zdroj: Midjourney (vygenerování pomocí AI)
Technologie organ-on-a-chip, zkráceně OoC, přináší do biomedicíny skutečnou revoluci. Díky mikroskopickým čipům osazeným živými lidskými buňkami dokáže věrně napodobit fungování orgánů, jako jsou srdce, plíce nebo játra. Stává se tak klíčovou alternativou k tradičním pokusům na zvířatech, a to nejen při vývoji léků, ale i v personalizované medicíně nebo při testování bezpečnosti kosmetiky a dalších produktů.
Proč potřebujeme lepší testy než na zvířatech?
Tradiční testy na zvířatech mají své limity. Často se totiž stává, že výsledky nelze spolehlivě přenést na člověka, což vede k tomu, že mnoho slibných léků selže až v pokročilých fázích klinických studií. Orgány na čipu tento problém řeší. Protože využívají lidské buňky, dokážou mnohem přesněji simulovat, jak bude lidské tělo na novou látku reagovat, ať už jde o její léčebné účinky, nebo o možnou toxicitu. Vědcům tak umožňují studovat nejen léčbu, ale i samotný průběh nemocí přímo na lidské tkáni.
Změna přichází i od regulačních úřadů
Důležitost této technologie si uvědomují i klíčové instituce. Například americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) oznámil plán postupně omezit povinné testování léků na zvířatech a místo toho podpořit právě metody, jako jsou orgány na čipu. Cílem je celý proces vývoje a schvalování léků zrychlit a zlevnit, a to i díky propojení s pokročilými počítačovými modely a reálnými klinickými daty. Vědecké týmy, jako je ten na Wyssově institutu při Harvardu, mezitím posouvají hranice ještě dál. Vyvinuly už přes patnáct různých orgánů na čipu a dokonce je propojují do komplexního systému, kterému se přezdívá „lidské tělo na čipu“. Ten umožňuje sledovat, jak se lék v organismu chová, což může zcela změnit způsob, jakým se plánují klinické studie.
Od přesnější léčby k osobní medicíně
Hlavní síla orgánů na čipu spočívá v jejich přesnosti. Díky moderním postupům je možné vytvářet spolehlivé a opakovatelné modely, jejichž reakce, například stahy srdečních buněk, lze precizně měřit. To výrazně snižuje riziko, že lék selže v pozdějších fázích testování. Technologie navíc otevírá dveře skutečně personalizované medicíně. Z buněk konkrétního pacienta lze vytvořit jeho vlastní „mini-orgán“ a na něm otestovat, který lék bude pro něj nejúčinnější. To je zásadní především v onkologii nebo u vzácných onemocnění. V neposlední řadě je tu i etický rozměr – omezení pokusů na zvířatech je krok, který vítá odborná i laická veřejnost.
Jaké překážky ještě zbývají?
Ačkoliv je potenciál obrovský, cesta k masovému využití orgánů na čipu má stále několik překážek. Aby byly výsledky plně spolehlivé a srovnatelné napříč laboratořemi, je nutné sjednotit (standardizovat) postupy jejich výroby a používání. Odborníci také upozorňují na potřebu lépe do modelů začlenit imunitní systém, který hraje klíčovou roli u většiny nemocí i toxických reakcí. Rozvoj těchto metod tak nevyžaduje jen další investice do výzkumu, ale také úpravu zákonů a mezinárodní spolupráci.
Budoucnost testování je osobní a digitální
Evropské výzkumné instituce už připravují strategie, jak tyto technologie co nejdříve zavést do praxe a standardizovat. V blízké budoucnosti mají orgány na čipu potenciál nejen zpřístupnit léčbu šitou na míru široké veřejnosti, ale také od základu proměnit způsob, jakým vyvíjíme a schvalujeme nové léky nebo testujeme bezpečnost chemických látek v produktech, které denně používáme.
Zdroj: Interesting Engineering, PCRM, Chemical & Engineering News (C&EN), Joint Research Centre, European Commission, FDA
