U izuzetnom otkriću, tim istraživača, koji je vodio profesor Iaakov Nahmias sa Hebrejskog univerziteta u Jerusalimu, Technion-Israel Institute of Technologi i Tissue Dinamics Ltd., predstavio je minijaturni model ljudskog srca koji bi potencijalno mogao da transformiše testiranje lekova i kardiovaskularno istraživanje.
Ova studija, objavljena u Nature Biomedical Engineering, uvodi model ljudskog srca sa više komora koji se samostalno kreće, ne veći od zrna pirinča, koji obećava revoluciju u načinu na koji proučavamo srce i njegove funkcije.
Kardiovaskularne bolesti ostaju vodeći uzrok globalne smrtnosti, naglašavajući kritičnu važnost ovog pionirskog rada. Profesor Nahmias i njegov tim su se upustili u zamršen poduhvat da stvore tačnu repliku ljudskog srca koristeći humano indukovane pluripotentne matične ćelije (hiPSC). Dobijeni model se sastoji od više komora, klastera pejsmejkera, epikardijalne membrane i endokardijalne obloge, sve pažljivo dizajnirano da oponaša strukturu i funkcije ljudskog srca.
Jedna od najznačajnijih karakteristika ovog modela srca je njegova sposobnost da u realnom vremenu obezbedi merenja bitnih parametara kao što su potrošnja kiseonika, potencijal ekstracelularnog polja i srčana kontrakcija. Ova sposobnost je omogućila naučnicima da steknu uvid bez presedana u funkciju srca i bolesti, što ga je učinilo promenom igre u oblasti kardiovaskularnih istraživanja. Kredit: Tissue Dinamics
Model srca, veličine otprilike pola zrna pirinča, predstavlja izuzetan podvig u kardiološkim istraživanjima i ima ogroman potencijal za precizno testiranje lekova. Istraživački tim je već napravio revolucionarna otkrića koja su ranije bila nedostižna korišćenjem konvencionalnih metoda. Značajno je da je model srca otkrio novi oblik srčane aritmije, različit od onih uočenih na tradicionalnim životinjskim modelima, nudeći na taj način nove puteve za proučavanje ljudske fiziologije.
Implikacije ovog otkrića proširuju se na farmaceutsku industriju, jer omogućava istraživačima da steknu neprocenjiv uvid u precizne efekte farmaceutskih jedinjenja na ljudsko srce. Odgovor srčanog modela na hemoterapeutski lek mitoksantron, koji se obično koristi za lečenje leukemije i multiple skleroze, pažljivo je testiran.
Kroz ove eksperimente, istraživači su precizirali kako mitoksantron indukuje aritmiju ometajući elektro-mitohondrijsku spregu srca. Ohrabrujuće je to što je tim takođe otkrio potencijalno rešenje primenom metformina, koji je pokazao obećanje u ublažavanju štetnih efekata leka.
Profesor Nahmias, direktor Grass centra za bioinženjering na Hebrejskom univerzitetu u Jerusalimu i član Kraljevskog medicinskog društva i AIMBE, istakao je značaj njihovog rada. „Integracija našeg složenog modela ljudskog srca sa senzorima nam je omogućila da pratimo kritične fiziološke parametre u realnom vremenu, otkrivajući zamršenu mitohondrijsku dinamiku koja pokreće srčane ritmove. To je novo poglavlje u ljudskoj fiziologiji“, rekao je Nahmias.
U partnerstvu sa Tissue Dinamics, naučnici su razvili robotski sistem koji može da pregleda 20.000 sićušnih ljudskih srca paralelno za aplikacije za otkrivanje lekova. Potencijalne primene ovog mikrofiziološkog sistema su ogromne, obećavajuće da će poboljšati naše razumevanje fiziologije srca i ubrzati otkrivanje sigurnijih i efikasnijih farmaceutskih intervencija, što će dovesti do zdravije budućnosti za sve.
Nudeći neuporedivu tačnost i uvid u kardiovaskularne bolesti, ovaj napredni model ljudskog srca ima potencijal da revolucioniše metodologije testiranja lekova. Sa ovim modelom malog srca, istraživači su spremni da naprave značajne korake u razvoju sigurnijih i efikasnijih lekova za pacijente širom sveta, potencijalno spasavajući živote i poboljšavajući ishode pacijenata.
Štaviše, minijaturni model srca takođe predstavlja etičku prednost, jer nudi održivu alternativu testiranju na životinjama. Ovo revolucionarno otkriće moglo bi označiti prekretnicu u farmaceutskoj industriji, smanjujući oslanjanje na životinjske modele i minimizirajući potencijalnu štetu životinjama u potrazi za medicinskim napretkom.
U zaključku, model malenog srca koji su razvili profesor Nahmias i njegov tim predstavlja monumentalno dostignuće sa dalekosežnim implikacijama za medicinska istraživanja. Ovaj minijaturni, ali sofisticirani model ljudskog srca ima potencijal da preoblikuje praksu testiranja lekova, unapredi naše razumevanje kardiovaskularnih bolesti i na kraju doprinese zdravijoj i održivijoj budućnosti.
