Учени създадоха миниатюрна версия на човешко сърце върху чип, което бие като истинско

Създаването на живи имитации на човешки органи върху чипове става все по-популярно. Това позволява безопасно тестване на лекарства върху човешка тъкан и изучаване на протичането на заболявания извън човешкото тяло. Електрониката позволява по-внимателно наблюдение на процесите и денонощно събиране на данни, което преди не беше възможно.

Новите и неизпитани лекарства и методи на лечение могат да нанесат много повече вреда, отколкото полза за здравето. Това важи с особена сила за лечението на рак, което унищожава не само болните клетки, но и много здрави клетки. Именно за да оценят токсичността на такива лекарства за сърдечната тъкан, учени от медицинския център Cedars-Sinai в Лос Анджелис създадоха „сърце върху чип“, което бие с честота 60 удара в минута, точно като истинското.

„В крайна сметка мултиклиничните системи, базирани на hiPSC като представения тук „сърдечен чип“ могат да намалят зависимостта от експерименти с животни, които традиционно се използват за предклинично тестване на кардиотоксичността на лекарствата.“

пишат изследователите в статия в The Royal Society of Chemistry

Индуцираните плурипотентни стволови клетки (iPSC) могат да се трансформират във всякакъв вид клетки. Учените създават от тях два паралелни канала, като по този начин създават в единия канал подобен на мускулна тъкан, а в другия – аналог на кръвоносни съдове. Мускулната тъкан успяла да остане жива в продължение на седмици и демонстрирала съкращения, характерни за сърдечната тъкан, с честота около 60 удара в минута.

„Разработената от нас платформа за „сърдечен чип“ дава възможност за скрининг на потенциално кардиотоксични химиотерапевтични агенти върху няколко вида сърдечносъдови клетки във физиологично релевантен модел.“

съобщават изследователите

Чрез симулиране на потока на кръвта и механичните движения на сърцето в отговор на определени лекарствени лечения учените могат да предвидят потенциални проблеми с токсичността. Такива проблеми биха могли да причинят аритмия или смърт на мускулни клетки.

Живите тъкани остават функционални в продължение на няколко седмици. Това предоставя възможност за по-дългосрочни изследвания на това как лекарствата и други фактори на околната среда влияят на сърцето. Подобна платформа не само ще помогне за разработването на по-безопасни лекарства, но и би могла да разкаже на учените повече за тънкостите на сърдечните заболявания. Например как те започват и се развиват и как могат да бъдат лекувани.

Изследването е публикувано в The Royal Society of Chemistry’s Lab.