ASV biotehnoloģiju jaunuzņēmums “Bexorg” ir demonstrējis unikālu platformu ar nosaukumu “BrainEx”, kas var uzturēt cilvēka smadzeņu aktivitāti tikai dažas stundas pēc donora nāves.
Sistēma ir izstrādāta, lai palīdzētu pētīt jaunu zāļu ietekmi uz reālām cilvēka šūnām cīņā pret smagām slimībām, teikts žurnāla “Science” rakstā.
Sistēma ir balstīta uz specializētām “BrainEx” iekārtām, koncepciju, ko uzņēmuma dibinātāji sāka izstrādāt pirms 10 gadiem Jeila universitātē.
Darbības princips: ķirurgi savieno plastmasas portus ar ziedotā orgāna asinsvadiem, caur kuriem sistēma sūknē asins aizstājēju un citus šķidrumus.
Mākslīgās plaušas un nieres apgādā smadzenes ar skābekli un filtrē atkritumproduktus. Šajā stāvoklī orgāns turpina metabolizēt eksperimentālās zāles līdz pat 24 stundām.
Šajā laikā sensori reģistrē simtiem fizioloģisku parametru. Pēc dienas smadzenes tiek sagrieztas simtos gabalu, lai veiktu detalizētu olbaltumvielu un šūnu struktūru analīzi.
Uzņēmums pašlaik palielina ražošanu. Jaunajā laboratorijā būs iekļauta 1,2 metrus augsta robotizēta roka, kas automatizēs procesu un ļaus pētīt līdz pat 1600 smadzenēm gadā.
Līdzīgi eksperimenti sākās 2019. gadā, izmantojot cūku smadzenes, kas radīja sabiedrības bažas par apziņas atjaunošanas vai sāpju radīšanas risku dzīvniekiem.
“Bexorg” pārstāvji un bioētiķi no Ņujorkas universitātes apgalvo, ka šī tehnoloģija nepārsniedz ētikas robežas: donoru smadzenēm pēc noklusējuma tiek liegta koordinēta neironu aktivitāte, kas nepieciešama pat minimālai apziņai.
Inženieri vēl vairāk nomāc jebkādu elektrisko aktivitāti, izmantojot anestēzijas līdzekli propofolu.
Orgānus nodrošina oficiālas transplantācijas organizācijas, un donoru ģimenes ir pilnībā informētas un apstiprina pētījuma mērķi.
"Elektriskās aktivitātes nomākšana netraucē testēšanu, jo tādas slimības kā Alcheimera slimība, Parkinsona slimība vai ALS nav tieši saistītas ar elektriskiem impulsiem," skaidroja pētnieki.
Šī tehnoloģija tiek uzskatīta par ievērojami efektīvāku nekā testēšana ar pelēm, jo donoru orgāni saglabā unikālu ģenētiku, slimības vēsturi un 60-80 gadu ilgu vides iedarbību.
Farmācijas uzņēmums “Biohaven” jau ir izmantojis aptuveni 130 “Bexorg” smadzenes, lai testētu savus savienojumus. Vienas Parkinsona slimības zāles pelēm neizdevās, bet iedarbojās uz cilvēka orgānu devā, kas bija 20 reizes mazāka nekā sākotnēji aprēķināts, ietaupot uzņēmumam gadu izstrādes laika.
Turklāt ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) jau ir atļāvusi "Biohaven" sākt jaunā savienojuma BHV-8100 klīniskos pētījumus, pamatojoties uz “Bexorg” datiem. Zāles ir paredzētas, lai uzlabotu glikozes izmantošanu neironos.
Jaunuzņēmums līdz šim ir piesaistījis 42,5 miljonus ASV dolāru investīciju. Pētnieku mērķis ir nākotnē pagarināt smadzeņu dzīvotspēju sistēmā līdz divām nedēļām, ļaujot veikt ilgtermiņa neiroloģisko procesu, kā arī garīgo un onkoloģisko slimību pētījumus.
Uzņēmums arī izstrādā mašīnmācīšanās modeli ar nosaukumu “NeuroLens”. Virtuālās smadzenes tiek apmācītas, izmantojot donoru medicīniskās kartes un audu analīžu datus.
Nākotnē paredzams, ka mākslīgā intelekta modelis simulēs zāļu testēšanu datorā, pirms tiks uzsākti jebkādi reāli bioloģiskie eksperimenti.
