Міжнародна група дослідників розробила мікроскопічну модель людського серця, яка може стати проривом у лікуванні складних серцевих патологій, особливо в дітей. Йдеться про крихітні лабораторні структури розміром лише близько одного міліметра, які отримали назву кардіоорганоїди. Вони імітують не лише будову, а й функціонування справжнього серцевого м’яза.
Роботу над цими органелами провели науковці з Медичного дослідницького інституту QIMR Berghofer, Дитячого дослідницького інституту Мурдока та Королівської дитячої лікарні Мельбурна. Результати їхніх досліджень опубліковано у провідному журналі Nature Cardiovascular Research.
Кардіальні органели створили з плюрипотентних стовбурових клітин людини — клітин, здатних перетворюватися на будь-який тип тканини. Проблемою таких моделей зазвичай є їх незрілість, через що вони не можуть повноцінно імітувати поведінку дорослого серцевого м’яза. Цього разу вчені застосували біохімічні сигнали, які імітують вплив фізичного навантаження. Завдяки цьому клітини досягли вищого ступеня зрілості, наближеного до дорослої серцевої тканини як за структурою, так і за функціями.
У межах експериментів ці органели використовували для дослідження рідкісного спадкового захворювання — десмоплакінової кардіоміопатії. Цей недуг викликає поступове рубцювання серця та погіршення його насосної здатності. Модель показала себе ефективною: у лабораторних умовах хвороба розвивалася подібно до її перебігу в реальних пацієнтів. Органели виявили ознаки ураження — фіброз і зниження скоротливої функції.
На наступному етапі дослідники протестували інноваційний клас лікарських засобів — інгібітори BET. Ці молекули позитивно вплинули на пошкоджену тканину: її функції частково відновилися, що довело потенціал кардіоорганоїдів як надійної платформи для випробування нових методів лікування.
Щоб зробити дослідження ще більш точним, науковці використали зразки серцевої тканини, надані Мельбурнським дитячим біобанком. Це дозволило їм співставити функціонування лабораторно вирощених органів із клінічними даними реальних пацієнтів.
Один із провідних авторів дослідження, Джеймс Хадсон, наголосив: можливість паралельно тестувати десятки мінісердець дозволяє не лише значно прискорити темпи розробки нових ліків, а й підвищити точність і відтворюваність результатів.
Кожен органоїд складається з десятків тисяч клітин і здатен імітувати реакцію справжнього серця на медикаменти. Завдяки таким компактним, але функціонально активним моделям, наука отримала в руки інструмент, який дозволяє вивчати серцеві хвороби на принципово новому рівні — швидше, глибше й без ризику для пацієнтів.
Це відкриття відкриває нові перспективи для персоналізованої кардіології та дає надію на ефективніше лікування важких патологій серця вже найближчими роками.
