Naučnici iz Northvestern Medicine razvili su novu metodu za merenje i optimizaciju procesa sazrevanja kultivisanih ćelija srčanog mišića, pristup koji ima potencijal da postavi budući standard za zajednički model ćelija u naučnim istraživanjima, prema detaljima objavljenim u časopisu Izveštaji ćelija.
Kardiomiociti izvedeni iz humanih pluripotentnih matičnih ćelija (hiPSC-CM) su kultivisani modeli ćelija srčanog mišića koji se široko koriste za proučavanje različitih bolesti srca kod ljudi i odgovora na eksperimentalne lekove. Međutim, novokultivisani kardiomiociti ne odražavaju tačno zrele ćelije srčanog mišića kod odraslih ljudi, a prethodne metode merenja sazrevanja nisu bile visoke propusnosti.
Razlike u ćelijskoj zrelosti mogu uticati na rezultate različitih eksperimenata i studija sprovedenih korišćenjem ćelija, tako da je razumevanje kada su ćelije prikladne kritično, rekao je dr Pol Baridž, vanredni profesor farmakologije i viši autor studije.
„HiPSC-CM modeli ne odgovaraju savršeno kardiomiocitu odrasle osobe“, rekao je Baridž, koji je takođe član Sveobuhvatnog centra za rak Robert H. Lurie Univerziteta Northvestern.
„Postoji nekoliko načina na koje možete učiniti ove kardiomiocite zrelijima, ali sve te tehnike oduzimaju vreme i nisu uvek kompatibilne sa testovima koje izvodimo, tako da smo bili zaista zainteresovani šta možemo da uradimo da bi ovi kardiomiociti odgovarali kardiomiocita odraslih što je više moguće.“
U studiji, Burridge i njegovi saradnici su kultivisali hiPSC-CM i izveli testove visoke propusnosti za merenje sazrevanja ćelija. Otkrili su da nekoliko faktora može ukazivati na to kada su ćelije zrele, uključujući ekspresiju gena, mitohondrijalnu funkciju i električnu aktivnost.
Nadovezujući se na ovo otkriće, istraživači su zatim razvili ćelijske medije – kombinacije jedinjenja i hranljivih materija dizajniranih da podrže kultivisani ćelijski rast – i optimizovali ih za brzo sazrevanje ćelija srčanog mišića.
Nova metoda merenja i optimizovani ćelijski mediji će naučnicima olakšati proučavanje ljudskih srčanih ćelija, rekao je Baridž.
„Čini se da su kardiomiociti dobijeni iz IPS ćelija jedna od najmoćnijih primena IPS ćelijske tehnologije u skriningu lekova“, rekao je Baridž. „Ćelije u osnovi predstavljaju srčane ćelije pacijenta. Bilo da smo zainteresovani za efekte lekova, aritmije ili srčane insuficijencije, želimo da imamo najbolje moguće modele. Ovde smo poboljšali vernost tog modela bez stvaranja složenije je“.
Idući dalje, Baridž i njegovi saradnici će nastaviti da optimizuju model kako bi što više odgovarali ćelijama ljudskog srčanog mišića, rekao je on, i potencijalno smanjili potrebu za životinjskim modelima u naučnim istraživanjima.
„Što bolje ovo možemo da uradimo, više posla može da se uradi u ovom modelu ćelijske kulture, a ne na životinjskim modelima kao što su miševi, kao što se to radilo u prošlosti“, rekao je Baridž. „Poboljšanjem kvaliteta ovog modela, to će nas malo približiti.“
