Цукор проти нейронів: як проєкт GlucoBrain шукає причини деменції в «мізках на чипі»
Те, що діабет руйнує серце, нирки та зір, ми вже засвоїли як аксіому. Проте здатність високого рівня глюкози перетворювати мозок на подобу «киселю», позбавляючи людину пам’яті та когнітивних навичок, досі залишалася для науки «чорною скринькою». Британські інженери вирішили припинити гадати на кавовій гущі або сподіватися на мишей і побудувати повноцінну цифрову та біологічну модель людського метаболізму.
Кінець епохи мишачих експериментів
Досі майже всі наші знання про зв’язок діабету та деменції базувалися на експериментах з гризунами або вивченні плоских шарів клітин у чашках Петрі. Проблема в тому, що миші генетично не є людьми, а клітини в лабораторії позбавлені природного середовища та нормального кровотоку. Як результат — результати досліджень часто виявлялися «пальцем у небо» при спробі застосувати їх до реальних пацієнтів.
Проєкт GlucoBrain, який очолив Університет Бата (University of Bath), пропонує кардинально інший підхід — технологію «орган на чипі». Це мініатюрні пристрої, де живі людські клітини розміщені всередині мікроскопічних каналів. По них циркулює спеціальний розчин, що імітує рух крові, постачаючи поживні речовини та дозволяючи клітинам рости у трьох вимірах, як у справжньому організмі.
Гідравліка замість судин та велика колаборація
Вчені планують створити першу у своєму роді мультиорганну систему, яка об’єднає моделі кишківника, підшлункової залози та головного мозку. Це дозволить у реальному часі бачити, як органи «спілкуються» між собою за допомогою гормонів та молекулярних сигналів. Проєкт отримав фінансування Ради з досліджень у галузі інженерних та фізичних наук у розмірі 500 000 GBP, що становить приблизно 635 000$ (26 035 000 грн).
Наш кишківник, підшлункова залоза та мозок постійно спілкуються через мережу сигналів, допомагаючи регулювати відчуття голоду та рівень цукру в крові. Але ми досі не розуміємо, як ці сигнали взаємодіють на клітинному рівні й чому рівень глюкози пов’язаний із когнітивним спадом. Створивши підключену систему на чипі, ми зможемо в реальному часі вивчати, як саме діабет погіршує функції мозку.
До роботи залучені справжні «важковаговики» академічного світу: фахівці з Оксфордського університету (University of Oxford) відповідають за клінічну частину, а представники Університету Джонса Гопкінса (Johns Hopkins University) нададуть свої напрацювання щодо церебральних органоїдів — тривимірних міні-моделей людського мозку.
Персоналізована медицина та ШІ
Трирічний проєкт стартує в жовтні 2026 року. У перспективі така система дозволить фармацевтичним гігантам відмовитися від негуманних і часто малоефективних тестів на тваринах. Замість цього ліки перевірятимуть на чипах із людськими клітинами, що дасть набагато точніші прогнози. Щобільше, у майбутньому лікарі зможуть вирощувати на чипі клітини конкретного пацієнта, щоб підібрати індивідуальну терапію без жодного ризику для здоров’я людини. На фінальних етапах до платформи планують підключити алгоритми штучного інтелекту, які шукатимуть закономірності розвитку деменції на тих стадіях, коли клінічні симптоми ще навіть не з’явилися.
Доки вчені розбираються з внутрішнім космосом людини, Ілон Маск (Elon Musk) штурмує справжній. Новий Starship V3 готується до 12-го польоту, обіцяючи ще більше потужності для міжпланетних подорожей.
