Сърце върху чип тупти като човешко

Симулирането на сърдечна дейност върху чип разкрива много възможности пред медицината
(снимка: CC0 Public Domain)

Учените напредват в опитите си да симулират човешки органи върху чипове, за да изследват протичането на заболявания и да тестват безопасно лекарства върху човешка тъкан. Електрониката дава възможност за по-внимателно наблюдение на процесите и събиране на данни денонощно, което преди беше невъзможно. В поредна разработка учени създадоха малко „живо” сърце върху чип – и то бие като човешко.

Новите и неизпитани медикаменти и лечения могат да причинят много повече вреда на здравето, отколкото полза. Това важи особено за лечението на рак, който унищожава не само болните клетки, но и много здрави. За да оценят токсичността на такива лекарства за сърдечната тъкан, учени от медицинския център Cedars-Sinai в Лос Анджелис създадоха „сърце на чип”, което тупти като живо с честота от 60 удара в минута.

„В крайна сметка мултиклиничните системи, базирани на hiPSC, като „сърдечния чип”, могат да намалят зависимостта от изпитанията върху животни, традиционно използвани за предклинични тестове за кардиотоксичност на лекарства”, поясняват учените в статия, публикувана в The Royal Society of Chemistry.

Индуцираните плурипотентни стволови клетки (hiPSC) са способни да се трансформират във всеки тип клетка. Учените са създали два паралелни канала от тях, като по този начин наподобяват мускулна тъкан в единия канал и аналог на кръвоносните съдове в другия. Мускулната тъкан остава жива в продължение на седмици и показва контракции, характерни за сърдечната тъкан с честота от около 60 удара в минута.

„Нашата платформа за сърдечен чип позволява скрининг на потенциално кардиотоксични химиотерапевтични агенти върху множество видове сърдечно-съдови клетки във физиологично релевантен модел”, споделят учените.

Живата тъкан остава функционална в продължение на няколко седмици, като дава възможност за по-дългосрочни изследвания за това как лекарствата и други фактори на околната среда влияят на сърцето. Такава платформа не само ще помогне за разработване на по-безопасни лекарства, но също така ще позволи на  учените да разберат повече за тънкостите на сърдечните заболявания, а именно как започват и прогресират и как могат да бъдат лекувани.