Что такое сердце-на-чипе
По своей структуре сердце-на-чипе представляет собой выращенную из стволовых клеток трехмерную структуру сердца со всеми присущими его физиологическому строению клетками. В новом эксперименте ученые сосредоточились на симуляции работы миокарда (сердечной мышцы), из-за которой и происходят сокращения сердца и выброс крови в кровеносное русло. Если говорить простыми словами, то сокращение сердечной мышцы состоит из последовательных периодов сокращения и расслабления. В процессе возбуждения для сокращения сердца из особых каналов выходят ионы кальция (почему это важно, мы объясним чуть ниже).
Существовавшие до сегодняшнего дня модели содержали в себе лишь клетки миокарда, не способного сокращаться. То есть ионы кальция, можно сказать, «не учитывались» в этих моделях. А если принять во внимание тот факт, что сердце-на-чипе используется, как правило, для тестирования лекарственных средств, то такой «просчет» практически сводит на нет все старания ученых по выращиванию искусственного органа.
Примерно так и выглядят органы-на-чипе
В новом исследовании группе ученых под руководством Рузбеха Ашара-Собби удалось заставить искусственно выращенный миокард сокращаться. Для того, чтобы добиться этого эффекта, исследователи на протяжении 6 недель проводили регулярные курсы электростимуляции тканей, в результате чего на 7 неделе исследования электрический потенциал сердечных клеток значительно возрос, что привело к тому, что даже в ответ на малейшее воздействие электрическим током, сердце-на-чипе показывало схожий ритм сокращений, который присущ и настоящему сердцу, которое бьется в груди у каждого из нас.
Зачем это нужно
Так как ученым удалось симулировать работу живого сердца, значит в его работе принимали участие ионы кальция, о которых мы уже упоминали ранее. Дело в том, что множество препаратов для лечения сердечных заболеваний обладают кардиотоксичностью не в последнюю очередь от того, что негативно влияют на ионы кальция в миокарде. Таким образом можно будет гораздо более эффективно тестировать новые лекарственные средства, которые потенциально могут спасти не одну сотню человеческих жизней.
Journal information