Тривимірна штучна серцева тканина, отримана з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (іПСК), або «серце-на-чіпі», продемонструвала схожі з міокардом дорослу людину скорочення. Зміни скорочень тканини в разі використання кардіотерапевтичних або кардіотоксичних сполук збігалися з реакцією нормального серця. Автори статті стверджують, що на цій моделі вже можна тестувати препарати, що розробляються.
Скорочення серцевого м'яза складається з послідовності подій: збудження клітинної мембрани, вихід іонів кальцію з ендоплазматичної мережі, скорочення і розслаблення волокон. Багато лікарських препаратів можуть негативно впливати на роботу серця, тому перед виходом на ринок вони проходять ретельну перевірку. Існуючі моделі, однак, не повністю відтворюють роботу серця дорослої людини: кардіоміоцити, отримані з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (іПСК), більше схожі на клітини серця плоду.
Нещодавно вченим вдалося створити новий модельний об'єкт з іПСК: тривимірну штучну серцеву тканину (ІСТ), яку назвали «серце-на-чіпі». Для цього гель з іПСК і серцевими фібробластами помістили в мікролунки з волокнами, а через сім днів культивування клітини сформували ІСТ, підвішену на волокнах.
У новому дослідженні групі вчених з компаній TARA Biosystems і GlaxoSmithKline під керівництвом Рузбеха Ашара-Соббі (Roozbeh Aschar-Sobbi) вдалося показати, що скорочення ІСТ можуть бути схожі зі скороченнями міокарда серця дорослої людини: через сім тижнів після культивування і шести тижнів електричної стимуляції вони спостерігали біля тканини посилення сили скорочення у відповідь на почастішання стимулів і після відпочинку.
Дослідники розглянули вплив декількох препаратів на скорочення ІСТ. Наприклад, вони використовували омекамтив мекарбілу, який стимулює АТФазну активність головок міозину, посилюючи скорочення. У концентрації 10 мкМ/літр препарат збільшував силу скорочення ІСТ в 2,6 0,3 рази, а також - час скорочення і розслаблення. А ось мавакамтен - інгібітор АТФазної активності - в концентрації 10 мкМ/літр повністю зупиняв скорочення.
Також вчені протестували і препарати, що впливають на сигнал від лід-адренергічних рецепторів, кальцієві канали, натрій-кальцієвий обмін, кальцієву помпу, тропонін і фосфоліпазу C. Зміни скорочень ІСТ у всіх випадках збігалися з реакцією серця дорослої людини. Автори роботи, таким чином, дійшли висновку, що «серце-на-чіпі» можна використовувати для виявлення можливих ефектів розроблюваних препаратів на серці.
Нещодавно ми писали, що прийом корисної бактерії пацієнтами з метаболічним синдромом може знизити ризик розвитку серцево-судинних захворювань і цукрового діабету. Цікаво, що серцевий напад можна визначати за характером дихання - для цього був розроблений спеціальний алгоритм.