Celler på chip – ett alternativ till djurförsök

Celler på chip är en försöksmetod som utvecklas i högt tempo. Metoden kan ersätta många djurförsök, men det är inte det som är drivkraften bakom utvecklingen. Drivkraften handlar om att hitta en forskningsmetod som är bättre än djurförsök. Och billigare.

Celler på chip omtalas oftast som organs-on-a-chip.

– Men jag tycker att det är mer rättvisande att tala om celler på chip. Det engelska ordet är inte helt korrekt, det är ju inte äkta organ vi talar om, säger Maria Tenje, professor i mikrosystemteknik på Uppsala universitet. Hon leder forskargruppen EMBLA som står för Enabling Microtechnologies for Biomedical and Life Science Applications.

Oavsett vad forskningsområdet kallas är i alla fall en sak säker, och det är att detta handlar om forskning i yttersta framkant. Utvecklingen går dessutom i en rasande hastighet.

– Nästan så fort att det är svårt att förstå.

Tekniken är i grunden densamma som den inom dataindustrin. Allting började med ”computer chips”. För ungefär 30 år sedan kom någon på att man kunde ha kanaler på chipen i stället för kretsar, och kanalerna kunde man fylla med vätskor. Detta kallades för lab-on-a-chip och kan användas för snabba kemiska analyser och diagnostik.

Begreppet uppfanns på Harvard

Någon gång på 2000-talet tänkte någon annan att om man kan ha vätskor på chip borde det fungera även med celler. Därmed var organs-on-a-chip uppfunnet. Själva begreppet organs-on-a-chip myntades på det amerikanska universitetet Harvard runt 2010. Länk till annan webbplats.

Celler på chip är viktiga för utvecklingen av det vi kallar precisionsmedicin, även kallad personbaserad eller skräddarsydd medicin.

– Läkemedel lämpar sig väl för testning med den här metoden. Ett läkemedel i sig behöver inte vara farligt, men när det bryts ner kan biprodukter uppstå som skadar exempelvis hjärtat. Då är det utmärkt att göra försök med hjärtceller på ett chip, förklarar Maria Tenje.

Hur reagerar cellerna på läkemedlet? Slår de fortare eller långsammare? Slutar de rentav att slå?

Ett chip är två till tre millimeter brett och lika högt. Upp till 1 000 celler kan få plats.

– Tittar man på till exempel hjärtslag behövs inte så många celler, men försök med andra organ kan kräva mer.

Finurligt är att olika chip kan kopplas ihop så att man på så vis kan simulera organ som påverkar varandra i en människokropp. Teoretiskt är det möjligt att skapa en hel chip-människa på det här viset.

Tillförlitligare resultat drivkraften

Kommer organs-on-a-chip att ersätta djurförsök?

– På sikt hoppas vi kunna fasa ut och ersätta djurförsök, men där är vi inte i dag, svarar Maria Tenje. Fast celler på chip bidrar till att ge ett bättre underlag för vilka djurstudier man sedan kanske måste göra. Man förskjuter tidpunkten för när man går in med djurförsök och kan även göra mer ”inringade” studier, vilket sparar många djurliv.

Ändå är det inte att ersätta djurförsök som är den främsta drivkraften inom den här forskningen.

– Drivkraften är att få mer tillförlitliga resultat. När vi använder mänskliga celler ser vi hur ett ämne påverkar just människor. Det är inte säkert att ett djur reagerar likadant.

Hur ser det ut på det här forskningsområdet om vi blickar fem, tio år framåt i tiden?

– Jag tror att användandet har spridit sig från universiteten och ut i samhället, till exempel till företag som utvecklar läkemedel och vid diagnostik i sjukvården.

Maria Tenje och hennes kollegor har startat ett projekt där celler på chip kopplas ihop med AI. Tanken är att AI kan användas vid läsning och tolkning av data. AI kan utnyttjas för att se om det finns mer information i datan än vad i människor kan uppfatta.