W świecie medycyny i badań naukowych nastąpił kolejny przełom, dzięki wprowadzeniu innowacyjnego modelu serca na chipie. To osiągnięcie ma potencjał do zmiany sposobu testowania leków i zrozumienia chorób serca.
Serce i naczynia krwionośne w miniaturowej skali
Naukowcy z Centrum Medycznego Cedars-Sinai w Los Angeles stworzyli model serca na chipie, który bije niczym prawdziwe ludzkie serce. Dzięki temu mogą oni odmienić sposób wykonywania testów bezpieczeństwa dla leków onkologicznych, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia serca.
Ten innowacyjny model, opracowany z dojrzałych ludzkich indukowanych komórek pluripotencjalnych tzn. podobnych do naturalnych, ale uzyskanych sztucznie (hiPSCs), odzwierciedla rytmiczne bicie ludzkiego serca, pulsując z prędkością około 60 uderzeń na minutę. Zespół podkreśla potencjał tej technologii do zmniejszenia zależności od tradycyjnych modeli zwierzęcych w przedklinicznych badaniach nad bezpieczeństwem leków.
Jak to działa?
Kluczowym elementem projektu chipu serca jest jego dwukanałowy system, który pozwala na oddzielenie, lecz bliskie sąsiedztwo, komórek mięśniowych serca (kardiomiocytów) i komórek wyściółki naczyń krwionośnych (komórek śródbłonka). Taka konstrukcja imituje ludzki układ sercowo-naczyniowy.
Poprzez replikowanie przepływu krwi i mechanicznych reakcji serca na różne stymulanty farmakologiczne, naukowcy mogą przewidywać potencjalne problemy toksyczności, takie jak arytmia czy śmierć komórek mięśniowych.
Długa żywotność chipu umożliwia przeprowadzanie rozszerzonych badań nad wpływem leków i czynników środowiskowych na funkcjonowanie serca przez kilka tygodni. To otwiera nowe możliwości w rozumieniu postępu chorób serca i strategii ich leczenia. Niezwykłe precyzje symulacji ludzkich reakcji fizjologicznych na poziomie mikroskopijnym dają naukowcom narzędzie do kompleksowych badań nad toksycznością leków i ich specyficznych skutków ubocznych.
To mała, ale znacząca część, która może znacznie przyczynić się do postępu w medycynie, oferując nowe, bezpieczniejsze metody badawcze.
