Seit Jahrzehnten arbeiten Mediziner an Behandlungsmöglichkeiten gegen die Drogensucht, jedoch mit mäßigem Erfolg. Einer der wichtigen Gründe dafür ist, dass mögliche Behandlungen in der präklinischen Entwicklung am Tier getestet werden, um Wirksamkeit und Sicherheit beim Menschen zu bestimmen.

In einem Projekt einer Sonderinitiative "Helping to End End Addiction Long-term SM" des National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) arbeiten nun Wissenschaftler unter der Leitung von James Hickman, Ph.D., Chief Scientist bei Hesperos und Professor an der University of Central Florida mit einem mikrofluidischen System, in das menschliche Leber-, Skelettmuskel-, Herz-, Nerven- und Nierenzellen integriert worden sind. Der mikrofluidische Chip wurden in Zusammenarbeit mit einem der Pioniere derartiger Systeme, Prof. Michael Shuler, Ph.D., von der Cornell University entwickelt.

Ziel ist es, eine Überdosierung von Opioiden im Menschen zu modellieren und die Auswirkungen von wiederholten Überdosierungen und medizinische Behandlungen auf die Organe zu untersuchen. Hierzu ist noch nicht ausreichend bekannt. Medikamente, die versagen, tun dies oft, weil sie eines dieser Organe schädigen.

Das Forscherteam entwickelte zudem eine Methode zur Züchtung einer bestimmten Art von Nervenzellen aus Stammzellen: die Neuronen des sogenannten prä-Bӧtzinger-Komplexes. Es sind spezielle Nervenzellen, die die Atmung regulieren. Bei einer Überdosis Opioiden wird deren Funktion beeinträchtigt oder versagt ganz.

Nach Etablierung des Human-on-a-chip sollen vier weit verbreitete Opioide getestet werden: Kodein, Morphin, Methadon und Fentanyl. Hiernach wollen die Forscher die Dosis Naloxon ermitteln, die erforderlich ist, um die prä-Bӧtzinger-Neuronen wieder normal funktionieren zu lassen. Gleichzeitig wird beobachtet, was ggfs. die anderen Zelltypen und damit den Organe des Menschen erleiden müssen.

Das Modell, so sind die Wissenschaftler überzeugt, ist geeignet, die Zahl der Tierversuche zu reduzieren.

Quelle:
https://heal.nih.gov/news/stories/Human-on-a-Chip