Болезнь сердца является главной причиной смерти в США. К 2020 считается, что условие будет главной причиной смерти во всем мире. Но мог новое создание от ученых из университета Abertay в Великобритании прокладывать путь к лечению?
Команда вырастила миниатюрные человеческие сердца избиения, в которых они могут вызвать болезнь сердца, позволив им проверить недавно разработанные лекарства.Это не первый раз, когда человеческое сердце было выращено в лаборатории. Ранее в этом году, показанный, как исследователь из Университета имени Джорджа Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия, создал мини-сердце, которое он сказал, мог улучшить лечение для людей, у которых есть проблемы тока крови.Но по словам профессора Николая Желева, лидера этого последнего исследования в университете Abertay, это – первый раз, когда было возможно уговорить болезнь в выращенном лабораторией сердце.
Специфично, профессор Желев и его команда умели вызывать желудочковую гипертрофию в мини-сердцах – форма болезни сердца, характеризуемой путем утолщения сердечных мышц, который делает более трудным для крови быть накачанным вокруг тела.«У некоторых людей разовьется опасный для жизни патологический ритм сердца, и это – наиболее распространенная причина внезапной смерти у молодых людей», говорит профессор Желев. «Несмотря на то, что существует лечение, они только помогают управлять симптомами и в данный момент нет никакого известного лечения».
Но он и его команда, недавно представившая их исследование как 5-й Мировой Конгресс по Биотехнологии в Испании, надежда их мини-человеческие сердца, могли привести к такому лечению.Лекарство от рака, проверенное в мини-сердцах, уже показывающих обещаниеКоманда использовала стволовые клетки, чтобы вырастить сердца, которые составляют только 1 мм в диаметре и контракте при приблизительно 30 ударах в минуту.
Эта картина показывает гипертрофическую сердечную клетку в пределах мини-сердца. Молекулы, которые являются целями препаратов, подсвечены зеленым.Кредит изображения: университет Abertay.
После того, как выращенный, ученые придают сердцам с химикатами, вызывающими ненормальный рост сердечных клеток, известных как кардиомиоциты. Это заставляет сердце становиться гипертрофическим.
Биодатчики тогда используются, чтобы точно определить молекулы и их проводящие пути, вовлеченные в желудочковый hypotrophy, позволяя команде разработать лекарства, предназначающиеся для таких молекул в надежде, они остановят сердечное повреждение.И профессор Желев говорит один из препаратов, которые они проверили – состав, недавно закончивший клинические испытания фазы 2 в больных раком – уже показал обещание. Лекарственное средство смогло остановить гипертрофию в течение своих следов. Профессор Желев говорит:«Несмотря на то, что сердечные клетки являются единственными в теле, которое никогда не заболеет раком, мы заметили, что проводящие пути, за которыми следуют молекулы в гипертрофических сердцах, подобны сопровождаемым молекулами в раковых клетках, таким образом, мы думали, проверяя это новое лекарственное средство на этих сердцах, мог бы иметь то же положительное влияние.
И это, конечно, оказалось, имело место».Профессор Желев признает, что некоторые препараты, которые они проверили до сих пор, оказали отрицательные влияния, такие как увеличение числа сердечных сокращений в минуту, заставив их остановиться в целом.
Но конечно, целый пункт этих мини-сердец должен действовать как модель, чтобы искать препараты, которые могут быть эффективными против болезни сердца, но без побочных эффектов.«Мы все еще проверяем новые препараты с помощью этой системы, чтобы найти новые составы с лучшей эффективностью и меньшим количеством побочных эффектов», говорит профессор Желев, добавляя:«Как только мы знаем точно, какие составы работают и которые не делают мы начнем разрабатывать новые лекарства, которые тогда пройдут дальнейшие тесты перед возможный стать опробованным у людей.Несмотря на то, что существует все еще длинный путь, чтобы пойти, прежде чем препараты станут доступными коммерчески, мы чрезвычайно надеемся, что однажды будем в состоянии мешать сердечной гипертрофии развиться в тех из-за опасности болезни."
Профессор Желев говорит больше о создании мини-сердец в видео ниже:Ускорение поиска лекарственного средства
Профессор Желев надеется ускорить прогресс этого исследования путем работы с профессором Джимом Бауном – системным биологом в университете Abertay – чтобы создать компьютерные модели, которые могут предсказать поведение кардиомиоцитов, которые обеспечат лучшее показание относительно того, как препараты будут работать в мини-сердцах.Профессор Баун объясняет, что они уже развили интерактивные модели и мультипликации, показывающие рост раковой клетки, позволяя им видеть то, что происходит, когда различные дозы лекарственного средства и комбинации применены к клеткам и как они влияют на рост клеток.«Поскольку сигнальные проводящие пути в раковых клетках и гипертрофических сердечных клетках так подобны, мы были в состоянии адаптировать эту технологию и применить ее к кардиомиоцитам», говорит профессор Баун.Он объясняет, что это будет работать при помощи исходных данных о росте кардиомиоцита, строя модели на основе тех данных, и затем сообщая профессору Желеву о какой препараты проверить затем. «Таким образом, мы выполняем соединение экспериментальной и теоретической биологии здесь, с помощью сложной новой технологии, чтобы помочь нам лучше понять системы, с которыми мы работаем», говорит профессор Баун, добавляя:«В конечном счете цель состоит в том, чтобы сократить количество экспериментов влажной лаборатории, которые должен сделать профессор Желев, чтобы найти препараты, которые, скорее всего, будут препятствовать тому, чтобы сердечная гипертрофия развилась».
Это не только сердца, выращивающиеся в лаборатории в попытке найти новые лечения болезни и средства. недавно сообщенный, как ученые из Медицинского отделения Университета штата Техас в Галвестоне успешно вырастили человеческие легкие впервые, в то время как два исследования, недавно изданные в Скальпеле, детализировали развитие выращенной лабораторией ноздри и влагалища.