В МФТИ вырастили сердечную ткань для тестирования лекарств
РИАМО - 26 ноя. Ученые из Московского физико-технического института и Института цитологии и генетики СО РАН создали тест, который с высокой точностью определит, обладает ли лекарство побочным действием в виде тахиаритмии – наиболее опасного вида аритмии сердца, или нет, результаты опубликованы в журнале Toxicological Sciences, говорится в сообщении пресс-службы МФТИ.
«Ученые предложили систему, которая позволяет тестировать препараты на сердечных клетках человека – каридиомиоцитах. При этом строительным материалом лоскута сердечной ткани стали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) – клетки, которые могут выполнять роль стволовых клеток, а получаются путем генетических манипуляций из обычных клеток организма, достаточно взять за основу соскоб или порядка 10 миллилитров крови», – отмечается в сообщении.
В норме биение сердца задается так называемым синусовым ритмом: сначала сокращается предсердие, затем желудочки, так сердце перекачивает кровь. Некоторые химические вещества могут привести к возникновению паразитного источника возбуждения, который будет запускать волну из другой точки сердца. Такие источники имеют тенденцию размножаться, что приводит к асинхронному сокращению сердечных волокон. При этом сердце работает, но кровь не перекачивает, такое состояние диагностируется как остановка сердца. Поэтому медикаменты проверяются на аритмогенность.
«Из ИПСК можно получить клетки любой ткани. Его минимальная применимость – получение клеток здорового человека и использование их как материала для тестирования фармпрепаратов. А максимальная – составление паспорта чувствительности конкретного человека к разным лекарствам, в данном случае, для сердца. То есть в перспективе методика станет инструментом персонализированной медицины», – сказал первый автор и заведующий лабораторией биофизики возбудимых систем МФТИ, где проводились исследования, Константин Агладзе.
Полученные сердечные клетки выстилаются на подложку в двумерный слой. В готовом тестовом материале делается надрез и с помощью электрических импульсов запускается волна возбуждения. Увидеть и зафиксировать весь процесс помогают флуоресценция и высокочувствительная скоростная видеокамера. Если добавление тестируемого вещества на сердечную ткань становится причиной возникновения множества волн, то это указывает на побочное действие в виде аритмии сердца.
Полученные результаты значительно увеличивают точность токсикологической экспертизы лекарств. К тому же полностью отпадает необходимость проведения подобных тестов на животных. Исследования продолжаются.