Liver-on-chip for drug discovery and personalized medicine
- Reference number
- ITM17-0384
- Start and end dates
- 190101-231231
- Amount granted
- 7 999 155 SEK
- Administrative organization
- Göteborg University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
We will create a first-of-its-kind liver-on-chip technology with the architecture and function of the human liver. This liver-on-chip will be grown from stem cells and patient-specific primary cells seeded in a microfluidic device reproducing 3D realistic biophysical and metabolic conditions. By integration with light-sheet microscopy, this device will allow monitoring the growth of the artificial tissue and its reaction to different drugs in real time. Working closely with end-users (hospitals and pharmaceutical companies), we will make this new technology reproducible, reliable and user-friendly, to improve high-throughput drug discovery and implement personalized medicine in clinical and pharmaceutical research. We will in particular aim at demonstrating the value of this new technology to screen target drugs and new ways of drug administration for fatty liver diseases, fibrosis and liver cancer. The development of this technological platform will be foundational for a new era in biological and medical research, facilitating translational and pharmaceutical studies unattainable with current models. Importantly, we also envisage extending the developed technology to other tissues and organs on chip, with transformative implications on clinical studies, pharmaceutical drug discovery and personalized medicine.
Popular science description
Maten du äter ger dig energi, tacka levern för det! En tablett tar bort din huvudvärk, tacka återigen levern för det! Faktum är, att levern spelar en central roll när det gäller att omvandla mat till energi och läkemedel till botemedel. När levern inte fungerar, är det fara å färde. Vi ska skapa en artificiell levermodell på ett chip, som beter sig som den mänskliga levern. Sedan ska vi testa ut ett stort antal potentiella läkemedel för att, förhoppningsvis, inom en snar framtid hitta ett botemedel mot fettlever. Oroväckande nog ökar antalet leversjukdomar lavinartat i vårt samhälle idag. Upp emot hälften av alla vuxna kan komma att drabbas av fettlever och redan idag är det den allra mest förekommande leversjukdomen. Fettlever kan leda till sjukdomarna fibros och levercancer som i slutänden ofta får en dödlig utgång. I dagsläget finns dessvärre inte några botemedel mot fettlever. En av anledningarna till detta är att vi saknar en realistisk och fungerande artificiell modell av den mänskliga levern i vilken man kan testa nya, potentiella läkemedel. Utöver detta är det också känt att många läkemedel orsakar levertoxicitet, alltså att levern inte tål läkemedlet utan blir akut skadad. Detta upptäcks oftast alldeles för sent, i värsta fall när läkemedlet redan är ute på marknaden och många patienter börjat använda den. Det är först och främst till stor nackdel för patienterna och därtill kostar det enormt mycket pengar för läkemedelsföretagen. Genom att använda vår artificiella lever kommer vi kunna testa alla möjliga läkemedel för att upptäcka eventuella risker för leverskador i tid, innan de distribueras på marknaden. Förhoppningen är att undvika patientskador och samtidigt spara på läkemedelsföretagens resurser. I framtiden kan vår artificiella lever också bidra till skräddarsydd behandling, dvs. individanpassad medicinering. Genom att odla en miniatyrversion av en patients egna lever, kan man utröna hur ett specifikt läkemedel faktiskt kommer att påverka just den patientens lever redan innan läkemedlet tillhandahålls. I detta projekt ska vi skapa en sådan.