발명가는 생체를 만들어서 인간의 폐를 호흡합니다 | 산자이 굽타 (Sanjay Gupta)

Anonim

"신약 개발의 주요 도전 과제는 약물 개발 모델 전체가 파괴되었다는 것"이라고 시니어 생체 공학 교수 인 도날드 잉거 (Donald Ingber) 하버드 대학교. FDA는 그것을 알고 있지만 아무도 그것에 대해 아무 것도하지 않았다 "고 말했다. Ingber는 생물 공학에 대해 한 두 가지를 안다. 그는 Wyss Biological Inspired Engineering 연구소의 창립 이사입니다. 스위스 억만 장자 인 Hansjorg Wyss의 2 억 5 천만 달러 기부금 가운데 생겨난이 기관의 야망은 우리가 기술을 어떻게 만드는지 변화시키는 선물만큼이나 크다.

"자연이 어떻게 컨트롤과 제조사를 구성하는지에 대해 충분히 밝혀냈다. Ingber는 자연이 사람보다 더 잘한다는 것을 깨달았습니다. "우리의 생각은 자연에서 배울 수 있고 우리의 생물학이하는 방식으로 작동 할 수있는 공학 혁신, 장치, 새로운 물질을 디자인 할 수 있다는 것입니다.보다 양립 할 수 있고,보다 기능적이며,보다 구체적이고, 독성이 적고, 진정으로 "

Ingber는 수백 개의 프로젝트와 약 350 명의 엔지니어, 제품 관리자 및 포스트 도큐 staff의 직원을 감독합니다. 그는 전통적인 연구 환경에 존재하는 장벽이 Wyss에 존재하지 않기 때문에 팀이 혁신적인 아이디어와 제품을 제시 할 수 있었다고 생각합니다. "우리는 우리가 부서가 아니라는 점에서 일반적인 학업 모델을 깨뜨 렸습니다. 우리는 모든 학교에 다니지 않고 모든 교수진을 함께 움직이지 않았습니다. 우리는 실제로 우리 교수진이 자신의 소속 부서와 자신의 작은 제국에 남아있게했습니다. " "우리는 공동 작업자라고 불리는 사람들에게 각자의 작은 그룹을 모았습니다. 우리는 특정 프로젝트를 중심으로 협력하는 곳입니다. 교수진이 소유하고 프로젝트가 소유하고 있으며 행정적인 지침과 부서 경계가 아닌 열정과 과학으로 조직되었습니다. "

Wyss는 공동 작업자, 파트너십 및 컨소시엄 계약을 체결했으며 Ingber는 계속해서 성장할 것이라고 말합니다. "그것은 우주선 기업과 같다"고 말했다. "당신은 모든 곳의 사람들이 있습니다. 보통 사람들이 느끼지 못하는 가장 환상적인 것들 중 하나입니다."

개발의 최종 단계에 근접하고있는 한 제품은 칩 위에 인간의 장기를 포함합니다. 고참 직원 과학자 제럴딘 해밀턴 (Geraldine Hamilton)이 올 여름 TED 보스턴에서 칩에 폐를 선물했다. 전산화 된 폐와 혼동하지 않기 위해, 해밀턴과 그녀의 연구팀은 사실 1/4의 길이에 대해 플라스틱 칩 위에 폐를 만들었다. 그들은 인간의 폐와 혈관 세포를 사용하여 칩 내에서 호흡을 모방 할 수있었습니다. "이 칩은 마약에 대한 사람의 반응을 더 잘 예측할 수있을뿐 아니라,이 질병의 작동 방식에 대한 더 나은 이해를 제공하고 질병에 대한 치료법을 찾는데 도움이 될 것"이라고 해밀턴은 말했다.

단일 화합물을 테스트하기위한 달러. 특정 제품에 대한 수년간의 동물 실험으로 인해 수많은 동물의 생명이 손실됩니다. Wyss가 칩의 장기를 통해 테스트 단계를 성공적으로 실행할 수 있다면 동물과 돈을 절약 할 수 있습니다. 그래서 해밀턴은 폐에 멈추지 않았습니다. 그녀의 연구팀은 심장, 신장 및 간의 간을 포함하여 여러 개의 박동기를 개발했습니다. "그것의 진정한 힘은 그것들을 서로 연결함으로써 나온다."해밀턴이 말했다. "당신은 모든 인체 기능을 예측하기 시작할 수 있습니다."

인체가 어떤 것에 반응하는 방식은 매우 복잡합니다. 그것은 단지 하나의 기관 일뿐 만 아니라 종종 기관 간의 상호 작용입니다. 해밀턴 박사는 DVD를 다른 전자 제품으로 만드는 주요 제조업체 인 소니와 협력하여 일회용 및 저렴한 가격으로 칩을 제작합니다. Hamilton은 "우리 칩은 약간의 카트리지에 담을 수 있고 카트리지는 장비에 연결할 수 있다고 상상해보십시오. "CD를 사용하는 것과 마찬가지로 CD를 넣고 플러그를 꽂으면 리모컨을 사용하여 작업 할 수 있습니다."

일단 모든 칩이 연결되면 강력한 현미경으로 셀의 라이브 이미지를 가져 와서 데이터를 iPhone, iPad 또는 컴퓨터 책상으로 직접 전송하여 변경 사항 및 개발 내용을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. "이것은 사용자 인터페이스 칩 하나 하나 하나에 무슨 일이 벌어지고 있는지 정확히 알 수있게 해줍니다. "라고 해밀턴은 말했다.

예비 테스트에서 발견 한 것은 획기적이다. "우리는 이전에 아무도 본 적이없는 것들을 발견했습니다. 우리는 모방 할뿐만 아니라 그것을 예측합니다. 우리는 호흡 움직임이 이들 입자의 흡수의 마지막 부분을 차지한다는 것을 발견했습니다."라고 Ingber는 말했습니다. 연구팀은 폐동맥으로 알려진 폐액을 예방하기 위해 신약을 테스트 할 수 있었다. 마약 회사들은 토끼와 개를 오랫동안 테스트 한 후 해밀턴 팀의 연구 결과를 확인했습니다.

일단이 시스템을 실험실에서 구매할 수있게되면 Ingber는 결국 동물 실험을 대체하여 비용을 줄이고 약물 검사 과정의 시간 틀. 가장 중요한 것은,이 테스트가 훨씬 더 높은 예측 능력을 가지고 있다고 믿는 인간 세포에서 실시 될 것입니다.

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