Naučnici su razvili trodimenzionalni "heart-on-a-chip" model izrađen od krvnih ćelija pacijenta sa dilatativnom kardiomiopatijom koji se sam kontrahuje i reproducira ključne osobine bolesti, uključujući nepravilne otkucaje. Model koristi iPSC tehnologiju i fluorescentne perlice za mapiranje kontrakcija, te reaguje na noradrenalin. Studija je preliminarna — urađena je na uzorcima od jednog pacijenta i jednog zdravog kontrolnog uzorka — i potrebna su dalja ispitivanja na većim populacijama.
Mini-srce iz krvnih ćelija pacijenta: novi 'heart-on-a-chip' model za proučavanje dilatativne kardiomiopatije
A stock image shows a group of human red blood cells in the bloodstream microscopic view.
Naučnici su u laboratoriji razvili trodimenzionalno, otkucavajuće srčano tkivo na čipu koristeći krvne ćelije samog pacijenta. Preliminarni dokaz koncepta pokazuje da model može reproducirati ključne karakteristike dilatativne kardiomiopatije (DCM), uključujući abnormalne i nepravilne otkucaje.
Kako je izvedeno istraživanje
Proces je započeo prikupljanjem perifernih krvnih ćelija od osobe sa dijagnostikovanim DCM. Te su ćelije reprogramirane u indukovane pluripotentne matične ćelije (iPSC), a potom diferencirane u kardiomiocite — ćelije srčanog mišića odgovorne za kontrakcije.
Korišćenjem dobijenih kardiomiocita istraživači su izgradili trodimenzionalno srčano tkivo na čipu koje se samostalno kontrahuje. U tkivo su ugrađene sitne fluorescentne perlice koje služe kao markeri za praćenje kretanja i kontrakcija različitih regiona tokom svakog otkucaja, čime je omogućeno detaljno mapiranje funkcije tkiva.
Šta su otkrili
Model napravljen od ćelija pacijenta sa DCM-om pokazao je razlike u odnosu na model dobijen od zdravog donora u više ključnih parametara: strukturi tkiva, obrascima kontrakcija, ritmu otkucaja, kalcijumskoj aktivnosti i molekularnim oznakama. Najupadljivije je bilo prisustvo abnormalnih i nepravilnih otkucaja u DCM modelu, što verodostojno odražava neke kliničke osobine bolesti.
I zdravi i bolesni modeli reagovali su na spoljašnju stimulaciju noradrenalinom, što potvrđuje da inženjersko tkivo funkcioniše kao dinamičan sistem sposoban da odgovori na hemijske signale.
Dr Ayesha Bryant, klinički savetnik u Alpas Wellness, napominje: „Ovi preliminarni podaci su uzbudljivi, posebno ako se razviju do tačke gde možemo predvideti kako će srčana bolest kod konkretnog pacijenta reagovati na određene lekove umesto oslanjanja na pokušaj i grešku.“
Ograničenja i naredni koraci
Autori jasno ističu da je studija preliminarna: korišćeni su uzorci samo od jednog pacijenta sa DCM i jednog zdravog kontrolnog donora. Potrebna su dalja ispitivanja na većem i genetski raznolikijem uzorku kako bi se potvrdila ponovljivost nalaza i procenio potencijal za predikciju individualnog odgovora na terapije.
U budućnosti ovakvi personalizovani modeli mogu pomoći u razotkrivanju molekularnih mehanizama DCM, ubrzati predkliničko testiranje lekova i smanjiti zavisnost od pojedinih životinjskih eksperimenata, ali za sada nisu spremni za vođenje kliničkih odluka.
Reference: Ali Mousavi et al., Patient-Derived 3D Heart-On-a-Chip Model of Dilated Cardiomyopathy With Embedded Bead-Based Mapping of Tissue Contractility, Advanced Healthcare Materials (2026). DOI: 10.1002/adhm.71464
Pomozite nam da budemo bolji.
