گشایش افقهای تازه برای درمان اختلالات قلبی با ساخت یک قلب مینیاتوری
ابداع یک «قلب مینیاتوری» افقهای جدیدی را برای درمانهای بیولوژیکی اختلالات قلبی گشوده است.
باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی- تیمی از محققان در شانگهای با موفقیت یک نسخه آزمایشگاهی از ضربانساز طبیعی قلب، خوشهای از سلولها که مسئول تنظیم ضربان قلب هستند، را توسعه دادهاند.
در اعماق دهلیز راست قلب، ناحیهای کوچک به نام گره سینوسی-دهلیزی قرار دارد که گروه کوچکی از سلولها مسئول کنترل ریتم قلب هستند.
این گره اغلب به عنوان «ضربانساز طبیعی» قلب توصیف میشود، زیرا تکانههای الکتریکی تولید میکند که نظم و هماهنگی ضربان قلب را حفظ میکند.
وقتی این ناحیه به درستی کار کند، سیگنالهایی از سیستم عصبی دریافت میکند تا انقباض حفرههای بالایی و پایینی قلب را هماهنگ کند و جریان خون مناسب را در سراسر بدن تضمین کند.
اگر این ناحیه دچار نقص شود، ضربان قلب ممکن است به طور قابل توجهی کند شود یا حتی لحظهای متوقف شود، گردش خون را مختل کند و خطری تهدیدکننده زندگی ایجاد کند که به طور بالقوه نیاز به کاشت ضربانساز مصنوعی دارد.
دانشمندان چه یافتههای جدیدی کشف کردهاند؟
محققان در موسسات پیشرو چینی، مانند آکادمی علوم چین و دانشگاه فودان، به سلولهای بنیادی پرتوان انسانی روی آوردهاند که میتوانند به هر بافت دیگری در بدن تمایز یابند.
با استفاده از این سلولها، آنها توانستند یک ارگانوئید سهبعدی از گره سینوسی-دهلیزی را در آزمایشگاه پرورش دهند. این ارگانوئید فقط سلولهای معمولی نیست، بلکه یک ماکت خودتنظیمکننده است که سیگنالهای الکتریکی منظمی تولید میکند و بسیار شبیه به فعالیت یک ضربانساز طبیعی است.
این ارگانوئید یک نسخه مینیاتوری و سادهشده از یک اندام واقعی است که در آزمایشگاه با استفاده از سلولهای بنیادی رشد داده شده است.
برای واقعیتر کردن مدل، تیم این ارگانوئید را به یک شبکه عصبی مصنوعی متصل کرد که شبکه عصبی نزدیک پایه قلب را تقلید میکند و به آنها اجازه میدهد نحوه ارتباط سیستم عصبی با یک ضربانساز را شبیهسازی کنند.
این دستاورد بینظیر در آزمایشگاه، دریچهای به سوی مطالعات دقیقتر اختلالات ریتم قلب و توسعه درمانهای بیولوژیکی آینده میگشاید که میتواند وابستگی به دستگاههای الکترونیکی کاشتهشده را کاهش دهد.
این پیشرفت قابل توجه است، زیرا مطالعات حیوانی، به ویژه در موشها، نتوانستهاند مکانیسم عملکرد ضربانساز انسانی را به طور دقیق تکرار کنند. علاوه بر این، گره سینوسی-دهلیزی انسان بسیار کوچک است و در ناحیهای صعبالعبور در قلب قرار دارد که مطالعه مستقیم روی نمونههای بافت انسانی را نادر میکند. بنابراین، مدلهای آزمایشگاهی راهحل بهینه بودهاند.
در مقایسه با بافت طبیعی، ارگانوئید مهندسیشده از نظر فعالیت ژنی، شباهت زیادی به سلولهای گره جنینی انسان نشان داد و به درستی به داروهای تنظیمکننده ضربانساز پاسخ داد. این موفقیت، راه را برای استفاده بالقوه از سلولها یا ارگانوئیدهای کاشتهشده به عنوان ضربانسازهای بیولوژیکی هموار میکند و جایگزینی برای دستگاههای الکترونیکی معمولی ارائه میدهد که با وجود استفاده بیش از ۵۰ سال، همچنان رایجترین انتخاب برای بیماران مبتلا به اختلالات جدی ریتم قلب هستند.
منبع: روسیا الیوم
