Биотех по-большому: как биомедицинские стартапы собираются зарабатывать на содержимом кишечника
В кишечнике человека проживают около 10 триллионов бактерий, которые постоянно взаимодействуют с организмом «хозяина». Микробиом кишечника способен вызвать ожирение, депрессию и даже рак. В последнее время некоторые из научных открытий в этой области достигли фазы коммерческого применения
В 2003 году завершился проект «Геном человека» — огромное международное исследование, с помощью которого удалось расшифровать полную последовательность человеческого генома. Теперь генетики и биоинформатики располагают огромным количеством данных, которые можно изучать в связи с риском различных заболеваний.
Но вслед за «Геномом человека» биологи взялись за новый проект — «Микробиом человека». Микробиологи обратили внимание на то, что в организме человека в симбиозе живет огромное количество бактерий, ДНК которых пока совершенно не изучена. При этом растет количество данных в пользу того, что геном бактерий так или иначе влияет на наше здоровье: в частности, на риск развития таких приобретенных заболеваний, как диабет второго типа, ожирение, рак. Более того, состав микробиоты может увеличивать или снижать вероятность того, что у вас разовьются заболевания, к которым уже есть наследственная предрасположенность — например, неспецифический язвенный колит, болезнь Крона, депрессия.
Но как изучить взаимодействие бактерий — а число их видов насчитывает около 1000 — с нашим организмом в режиме реального времени? Вот тут на помощь и приходит технология Organ Chip.
Кишечник в миниатюре
Команда исследователей из Гарварда разработала технологию «орган-на-чипе» (Organ Chip). Суть ее такова: колония бактерий, которую извлекают из образца стула, помещается на небольшой участок эпителиальной ткани. Это, можно сказать, кишечник в миниатюре: кусок ткани, которая выстилает стенки кишечника, снабжается сосудами и сохраняется в стабильных анаэробных условиях как минимум 5 дней.
Чтобы создать Organ Chip, команда из Гарварда взяла за основу устройство компьютерных микрочипов. Сам «орган-на-чипе» располагается на гибкой полимерной пластинке — размером она примерно с карту памяти для ноутбука. Пластина содержит полости — микрофлюидные каналы, с помощью которых можно воссоздать систему питания и обмена в тканях аналогично той, что происходит в организме.