Задача любой вакцины, которую вводят человеку, — стимулировать выработку антител в организме. Это свойство препарата называют иммуногенностью. Изучить ее в лабораторных условиях сложно: как правило, проводят тестирование на животных, но их организм отличается от человеческого. Часто новое лекарство показывает хорошие результаты у крыс или обезьян, однако, переходя к исследованиям на людях, ученые выявляют, что у препарата слабое действие, тяжелые побочные эффекты.
Очевидно, что лабораторные испытания должны проводиться на тканях не только животных, но и человека. Поэтому в последние годы биологи используют технологию «орган-на-чипе» (organ-on-a-chip). В ее основе лежит применение микрожидкостного чипа. Он представляет собой очень маленькое устройство из полимеров и иных материалов: содержит электроды, каналы для перемещения жидкости. Внутри чипа «выращивается» ткань того или иного органа. Получается, в лабораторных условиях создают искусственную среду, которая имитирует печень, почки, головной мозг, сердце. Если на нее воздействовать лекарством, то можно наблюдать реакцию клеток — такую, как в организме человека.
В период пандемии в 2020 году ученые поняли, что нужно расширять возможности лабораторного тестирования вакцин — чаще применять технологию «орган на чипе». В сентябре 2024 года в Journal of Experimental Medicine Рафаэль Джегер-Мадио и соавторы (Raphaël Jeger-Madiot et al.) из Института Пастера опубликовали статью, где рассказали о своей разработке — микроустройстве с клетками лимфоидных органов человека. На такой чип воздействуют элементами вакцин — в первую очередь, векторных, на основе мРНК, — и изучают реакцию.
«Система помогла значительно усилить антиген-специфичные В-клетки памяти и нейтрализовать выработку антител», —
пишут авторы. Они отмечают: новая технология позволила оценить реакцию организма на новое поколение вакцин против ковида.
Инновационный орган-чип Института Пастера станет ступенькой в развитии доклинических исследований препаратов для иммунопрофилактики. Внедрение технологии в практику способно ускорить процесс разработки и вывода на рынок вакцин. Это особенно важно в условиях пандемий, когда срочно нужны новые методы борьбы с инфекционными заболеваниями.