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Dienstag, 13 November 2012 07:21

Lung-on-a-chip simuliert humane Lungenkrankheit

Eine amerikanisch-koreanische Forschergruppe hat auf einem Chip ein Lungenkrankheitsmodell entwickelt, das ein Lungenödem und die Rekonstitution der Lungenfunktion simulieren kann.


Auf dem Chip kann die Schnittstelle zwischen Lungenalveolaren und den Kapillaren. Es besteht aus Kanälen eng angeordneter Schichten menschlicher Lungenepithelzellen und Endothelzellen, die mit Luft und Flüssigkeit versorgt wurden sowie einer zyklischen mechanischen Dehnung wie sie bei normalen Atembewegungen auftreten würde.

Das Gerät wurde eingesetzt, um die Lungenödeme auslösenden Arzneimittelnebenwirkungen in der Onkologie zu untersuchen. Bei Krebspatienten wird beobachtet, dass, sie Lungenödeme entwickeln können, wenn sie mit Interleukin 2 (IL-2) behandelt wurden. In dem Chip-Versuch waren Dosis und Behandlungsdauer ähnlich. Mit dem on-a-chip-Krankheitsmodell konnte gezeigt werden, dass mechanische Kräfte in Verbindung mit physiologischen Atembewegungen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des zunehmenden Austritts von Flüssigkeit aus den Gefäßen in das umliegende Gewebe (z. B. Alveolen) spielen, was zu einem Lungenödem führt. In der Studie
konnten gleichermaßen potenziell neue Therapien aufgezeigt werden unter Berücksichtigung von Angiopoietin-1 (Ang-1) und des neuen transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4) Kationenkanal-Hemmers (GSK2193874), die möglichweise in Zukunft diese lebensbedrohliche IL-2-Giftigkeitsreaktion vermeiden könnten.

Zitat:
D. Huh, D. C. Leslie, B. D. Matthews, J. P. Fraser, S. Jurek, G. A. Hamilton, K. S. Thorneloe, M. A. McAlexander, D. E. Ingber, A Human Disease Modelof Drug Toxicity–Induced Pulmonary Edema in a Lung-on-a-Chip Microdevice. Sci. Transl. Med. 4, 159ra147 (2012).

Quelle: http://stm.sciencemag.org/