Мерцательная аритмия — распространённое нарушение ритма сердца, которым страдают миллионы людей во всём мире. В течение более 30 лет новым методам лечения мешала нехватка точных моделей человеческого сердца. Учёные Michigan State University под руководством Aitor Aguirre в 2020 году разработали первые рабочие человеческие органоиды, похожие на сердце: они ритмично сокращаются, содержат структуры, напоминающие камеры, и разветвлённые сосудистые сети с артериями, венами и капиллярами.
Органоиды получают из пожертвованных человеческих стволовых клеток. В последней работе исследователь Colin O’Hern добавил в ткань иммунные клетки, включая макрофаги; такие клетки в развивающемся сердце направляют нормальное формирование органов. Команда искусственно вызвала воспаление в органоидах, что спровоцировало нерегулярные сокращения, имитирующие мерцательную аритмию. После введения противовоспалительного препарата ритм частично восстановился, что демонстрирует прямую связь между воспалением и нарушением ритма.
Учёные также показали, что длительно живущие врождённые иммунные клетки влияют на развитие сердца и его ритм. Команда разработала способ «старения» органоидов до состояния, похожего на взрослое сердце, с помощью воспаления, приводящего к A-fib. Благодаря присутствию иммунных клеток модели стали физиологически точнее и могут ускорить разработку терапий: группа сейчас сотрудничает с фармацевтическими и биотехнологическими партнёрами для скрининга соединений, оценивающих влияние на аритмию и безопасность сердца. Исследование поддержали National Institutes of Health, National Science Foundation, Corewell Health и другие фонды, а долгосрочная цель Aguirre — создавать персонализированные модели сердца из клеток пациентов и однажды получать ткани, готовые для трансплантации.
- Публикация: Cell Stem Cell.
- Ключевые элементы: органоиды, иммунные клетки, воспаление.
- Дальнейшая цель: скрининг лекарств и точная медицина.
Сложные слова
- мерцательная аритмия — нерегулярное и быстрое сердечное сокращение
- органоид — лабораторная трёхмерная тканевая модель органаОрганоиды, органоидов, органоидах
- иммунная клетка — клетка, защищающая организм от инфекцийиммунные клетки, иммунных клеток, врождённые иммунные клетки
- воспаление — реакция ткани на повреждение или инфекциювоспаления
- макрофаг — вид иммунных клеток, убирающих мусор и микроорганизмымакрофаги
- скрининг — проверка множества соединений на действие и безопасностьскрининга
- трансплантация — пересадка тканей или органов другому человекутрансплантации
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества даёт использование органоидов с иммунными клетками для разработки лекарств?
- Какие этические или практические проблемы могут возникнуть при создании тканей для трансплантации из клеток пациентов?
- Как персонализированные модели сердца могут изменить диагностику и лечение аритмий?
Похожие статьи
Биоразлагаемый пластырь с микроножками для сердца
Учёные создали биоразлагаемый пластырь с микроножками, который доставляет интерлейкин‑4 прямо на повреждённую поверхность сердца. Пластырь уменьшает воспаление, поддерживает заживление и может снизить образование рубца после инфаркта.
Маленькая РНК, которая влияет на холестерин
Учёные нашли небольшую молекулу РНК, tsRNA-Glu-CTC, которая регулирует выработку холестерина и связана с болезнями сердца. На мышах снижение этой молекулы уменьшало холестерин и замедляло развитие атеросклероза; у людей найдена похожая связь.
ИИ на маммограммах выявляет риск заболеваний сердца
Ретроспективное исследование показало, что искусственный интеллект, анализируя маммограммы, выявляет отложения кальция в артериях груди, связанные с повышенным риском сердечно‑сосудистых заболеваний. Авторы советуют обсуждать результаты с лечащим врачом.
Нелеченое апноэ сна ускоряет старение сердечно‑сосудистой системы
Лабораторное исследование на мышах показало: длительная прерывистая гипоксия, напоминающая апноэ сна, повышает смертность и вызывает признаки преждевременного старения сердца и сосудов. Авторы призывают к ранней диагностике и лечению.