Pharmacokinetics-on-a-chip

Hvordan kan vi forutsi legemiddel-egenskaper uten dyreforsøk og med så enkelt utstyr som mulig? I stedet for å bruke dyr til å teste stoffer, bruker teamet laboratoriedyrkede organer ("organoider"). Utviklingen av organoider begynner med for eksempel stamceller, som stimuleres til å utvikle seg til materialer som ligner spesifikke organer, for eksempel leveren (kroppens viktigste sted for legemiddel-metabolisme). En viktig fordel med organoider er at de kan eksponeres for stoffer, for eksempel nye terapeutiske midler, og studere deres egenskaper (for eksempel hvor raskt de brytes ned i kroppen = farmakokinetikk), uten dyreforsøk. I tillegg kan organoider dyrkes fra cellene til en enkelt pasient og være verktøy for personlig medisin. Vi har som mål å utvikle et system som kan studere hvordan legemidler brytes ned (metaboliseres) i leverorganoider, så enkelt som mulig. Systemet består i hovedsak av en organoidkammer (del 1), der stoffer kan tilsettes. Leverorganoiden vil deretter metabolisere stoffene, og nedbrytningsprodukter (metabolitter) overvåkes ved hjelp av en enkel, bærbar enhet (del 2), basert på væskekromatografi (som skiller forbindelser slik at de kan måles nøyaktig). For å utføre en slik kompleks oppgave med en bærbar enhet, må vi selektivt ekstrahere stoffene og metabolittene fra kammeret, slik at proteiner fra organoidkammeret ikke forstyrrer målingene. Det første trinnet er å designe et kammer som bare kan overføre stoffer og metabolitter fra del 1 til del 2. Våre første resultater viser at tilnærmingen vår faktisk kan utføre denne oppgaven, det vil si studere stoffmetabolisme uten dyreforsøk. Systemet må gjennomgå en prosess med å designe deler som kan masseproduseres på en robust måte, slik at andre brukere kan benytte denne tilnærmingen i sine egne laboratorier. Forskere ved Universitetet i Oslo samarbeider med SINTEF Digital for å designe en brikkeenhet som vi kaller "farmakokinetikk på en brikke".